1. Sovuq haddelenmiş rulonlarda qo'shimchalar-yorilish mexanizmi qanday?
Qo'shimchalarning yorilishiga olib keladigan asosiy mexanizm matritsaning uzluksizligini buzish, stress kontsentratsiyasining manbai bo'lib qoladi.
Stress kontsentratsiyasi: Metall bo'lmagan qo'shimchalarning (masalan, oksidlar, sulfidlar, silikatlar va boshqalar) plastikligi odatda po'lat matritsadan ancha past. Sovuq haddeleme yoki keyingi shtamplash paytida, inklyuziya va matritsa o'rtasidagi interfeysda juda yuqori stress kontsentratsiyasi paydo bo'ladi.
Microcrack boshlanishi: Stress interfaal bog'lanish kuchidan oshib ketganda, inklyuziya o'zi matritsadan parchalanadi yoki tozalanadi va mikro yoriqlar hosil qiladi.
Yoriqlarning tarqalishi: doimiy tashqi kuch ta'sirida bu mikro yoriqlar tarqaladi va ulanadi. Ayniqsa, qoʻshimchalar zanjirga oʻxshash-yoki tarmoqli naqshda taqsimlanganda, yoriqlar inklyuziya agregatsiya maydoni boʻylab tez tarqaladi va natijada makroskopik yorilishga olib keladi.
2. Qo'shimchalar sovuq rulonlarning yorilishi yoki sinishi-ga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadigan haqiqiy{1}}dunyo misollari qanday?
Sovuq prokat po'stlog'ining sinishi: Shinjon Baosteel kompaniyasining sovuq prokat tegirmonlarida chiziqlar sinishi bilan bog'liq statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, xom ashyo bilan bog'liq muammolar (asosan qo'shimchalar) barcha buzilishlarning 88,6% ni tashkil qiladi. Elektron mikroskopiya tahlili sinish yuzasidagi qo‘shimchalar tarkibi kristalizatordagi qolip oqimiga o‘xshashligini aniqladi, bu sinish uzluksiz quyish jarayonida shlakning ushlanishi natijasida yuzaga kelganligini tasdiqlaydi.
Chetning shikastlanishi: po‘lat tegirmonining SPHC sovuq{0}}prokatlangan asosiy materiali chetiga shikast yetgan. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, buning sababi po'lat tarkibidagi B (Al₂O₃) turidagi qo'shimchalarning ko'pligi bo'lib, bu prokatdan oldin plitalar chetida mikro-yorilishlarga olib keladi. Keyinchalik bu yoriqlar qo'pol prokatdan keyin yirtilgan va kengaygan.
Shtamplash delaminatsiyasining yorilishi: Avtomobil zavodi shtamplashdan keyin sovuq haddelenmiş galvanizli plitalar-parchalanishi haqida xabar berdi. Asosiy sabablar orasida shlaklarning to'planishi va teri osti qo'shimchalari mavjud. Ushbu nuqsonlar shtamplash stressi ostida yorilish boshlanishiga aylandi.
Egilish va oʻralgan moʻrt sinish: Sovuq haddelenmiş varaqning{0}}bukish va oʻrash jarayonida moʻrt sinishi kuzatildi, sinish yuzasi toza va plastik deformatsiyalari yoʻq. Tahlil shuni ko'rsatadiki, sabab ko'p miqdorda Mg-Si qo'shimchalarining mavjudligi va ichida tarmoqli segregatsiya bo'lib, bu donning uzluksizligini buzadi va sinish boshlanishi nuqtasiga aylanadi.
3.Qanday turdagi inklyuziyalar yorilish xavfiga eng katta ta'sir ko'rsatadi?
Mo'rt qo'shimchalar (masalan, Al₂O₃, TiN): Bu qo'shimchalar qattiq va yomon plastisiyaga ega, shuning uchun ularni prokat paytida deformatsiya qilish qiyin. Ular osonlikcha uzilib, zanjirga o'xshash{3}}paydo bo'lib, matritsaga jiddiy zarar etkazadi. Tadqiqotlar shuni tasdiqladiki, yuqori Al₂O₃ inklyuziyasi plitalarning chekka yoriqlarining bevosita sababidir.
Katta kompozitsion qo'shimchalar (masalan, shlakli shlaklar): Bular doimiy quyish paytida yopilgan himoya shlaklaridir. Ular murakkab kompozitsiyaga ega (tarkibida Ca, Na, K va boshqalar), odatda katta oʻlchamli va shakli notekis, matritsa bilan juda yomon bogʻlanadi, bu esa katta xavf tugʻdiradi.
Deformatsiyalanadigan qo'shimchalar (masalan, MnS): MnS issiq ishlov berish paytida deformatsiyalanishi va cho'zilishi bilan birga, agar uning o'lchami juda katta bo'lsa yoki u tarmoq hosil qilsa, u po'latning ko'ndalang plastikligini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa prokat paytida chekka yorilishiga olib keladi.
Pufakchalar va qo'shimchalarning qo'shma nuqsonlari: prokat paytida po'latdan yasalgan ignabargli pufakchalar yorilib ketganda, ular bir vaqtning o'zida qo'shimchalarga biriktirilsa, ular keyingi ishlov berishda delaminatsiyaga va yorilishga juda moyil bo'lgan peeling nuqsonini hosil qiladi.
4.Yorilish xavfi va inklyuziyalarning hajmi va taqsimlanishi o'rtasida qanday bog'liqlik bor?
Hajmi ta'siri: Umuman olganda, inklyuziya hajmi qanchalik katta bo'lsa, yorilish xavfi shunchalik yuqori bo'ladi. Katta inkluzyonlar matritsaga bevosita zarar etkazadigan makroskopik nuqsonlardir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, hatto mikron{2}}o'lchamdagi (1 ~ 10 mkm) sferik qo'shimchalar, agar stress kontsentratsiyali hududlarda joylashgan bo'lsa (masalan, er osti qatlami) charchoq yoriqlari boshlanishiga aylanishi mumkin.
Tarqatish morfologiyasi: Qo'shimchalarning tarqalish morfologiyasi ularning mutlaq sonidan muhimroqdir. Yagona, izolyatsiya qilingan, kichik inklyuziya nisbatan kamroq zararli. Biroq, agar qo'shimchalar zanjirlar, bantlar yoki klasterlarda taqsimlangan bo'lsa, ular zaif sirt hosil qiladi, ular bo'ylab yoriqlar osongina tarqalib, delaminatsiyaga yoki mo'rt sinishga olib keladi.
5.Qanday qilib inkluzyonlardan kelib chiqqan yoriqlarni aniqlash va oldini olish mumkin?
Aniqlash usullari:
Onlayn-buzuvchisiz sinov: Sirtdagi nuqsonlarni aniqlashning avtomatlashtirilgan tizimi (masalan, Parsytec) yordamida chiziq yuzasidagi qoʻshimchalar, tirnalgan joylar va boshqa nuqsonlar haqiqiy-vaqtda uzluksiz yumshatish va tuzlash liniyalarida aniqlanishi va oʻz vaqtida ogohlantirish imkonini beradi.
Oflayn mikroskopik tahlil: Shubhali qo'shimchalar uchun mikroskopik morfologiyani kuzatish va kompozitsion tahlil qilish uchun elektron mikroskopiya va energiya dispersiv spektroskopiya qo'llaniladi. Bu qo'shimchalarning tabiati va manbasini aniqlashning eng ishonchli usuli.
Profilaktik chora-tadbirlar (to'liq po'lat ishlab chiqarish-prokat jarayoni orqali):
Po'lat ishlab chiqarish va uzluksiz quyish nazorati:
Suyuqlik darajasining haddan tashqari o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun kristalizatorda suyuqlik darajasini nazorat qilishning aniqligini oshiring, bu esa himoya shlaklarini ushlashga olib kelishi mumkin.
Kristalizatordagi oqim maydonini yaxshilash va shlakni ushlab qolishni kamaytirish uchun suv ostidagi kirish nozulining parametrlarini optimallashtiring.
Flotatsiyani va qo'shimchalarni olib tashlashni rag'batlantirish uchun po'choqni tozalashni kuchaytiring.
Hisob-kitob sifatini nazorat qilish:
Doimiy ravishda quyilgan ignabargli materiallarda sirt va ichki sifat tekshiruvlarini o'tkazing. Kamchiliklari bo'lgan ignabargli buyumlar tugatiladi yoki tashlanadi.