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鍛鋼冷軋工藝橫向紋理的控制

來源:江陰市昌帆機械軋輥有限公司 發布時間:2020-07-24 10:01:14 浏覽人次:1798

 
橫向紋理缺陷是影響鍛鋼冷軋産品表面質量的重要指标,在國内衆多鍛鋼冷軋廠中,特别是鍍鋅機組和連退機組,解決橫向紋理缺陷是一件非常困難的事情,研究鍛鋼冷軋産品橫向紋理缺陷的成因以及解決辦法是高檔鍛鋼冷軋産品生産技術開發中重要的一個環節。
  橫向紋理是如何形成的?當帶鋼受到超過屈服極限的應力而出現從彈性區到塑性區的突發轉變時,由于屈服平台的作用,帶鋼斷面上會産生不均勻和局部流動變形,就會出現表面屈服橫紋。其産生的微觀原因是由于柯氏氣團的“釘錨”效應。溶質原子在與位錯發生彈性交互作用時,會偏聚到位錯周圍,形成所謂“柯氏氣團”。此時,位錯如果要運動就必須從氣團中掙脫出來或者拖着氣團一起運動,這樣就使帶鋼産生了屈服平台。
  根據上述原理,控制闆面橫紋應抓住以下幾個影響因素:
  材料成分。一般來講,鋼闆中的碳、氮原子含量越高,碳氮原子形成的柯氏氣團“釘錨”作用越明顯,屈服平台就越顯著,出現橫紋缺陷的幾率就越大。
   退火後的冷卻方式。如帶鋼溫度較高的時候直接進入平整機或者拉矯機,當帶溫大于45℃時極易産生橫紋缺陷,而且溫度越高橫紋缺陷越明顯。
  拉矯工藝。經驗表明,拉矯機工作輥輥徑大于等于40mm就不易出現橫紋缺陷,輥徑小于等于30 mm就容易出現橫紋缺陷。隻要帶鋼表面最大彎曲應力超過鋼基的屈服點,就會産生或大或小的橫紋缺陷,但是在張力和壓下量配合得當而獲得适當的延伸率的前提下,可以把橫紋缺陷的程度降到最低。
  退火工藝。經驗表明,生産同樣規格、同樣材質的帶鋼,退火爐有緩冷段的比沒有緩冷段的生産的帶鋼出現橫紋缺陷的幾率小。退火爐有過時效段的比沒有過時效段的生産的帶鋼出現橫紋缺陷的幾率小。這是因爲冷卻速度關系到造成屈服平台的元素碳、氮在固溶體中的過飽和度大小,過時效段關系到碳、氮原子析出的程度。過飽和度越大屈服平台越長;過時效時間越長,屈服平台越短。
  平(光)整工藝。對于不同種類的帶鋼,隻要合适的平整工藝足以消除屈服平台,橫紋缺陷就不會出現。經驗表明,原闆深沖性能越差或者含碳量越高,所需的臨界變形量就越大(臨界變形量指屈服平台剛好消失時的變形量)。就普碳鋼而言,平整機加上拉矯機的總延伸率至少大于0.8%才能完全消除屈服平台。根據經驗,在平整機處消除或減輕橫向紋理的技巧是:大的軋制力和小的張力獲得适當的延伸率,有利于屈服平台的消除。另外,濕平整和濕拉矯工藝有利于消除屈服平台,因爲有水或者軋制液的浸潤作用,使得帶鋼與軋輥或者彎曲輥的摩擦力減小,在同樣的生産條件下可以獲得更大的延伸率。當平整機完全消除了鋼基的屈服平台後,後工序的拉矯機無論怎樣操作都不會再有橫紋缺陷出現。