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        鍛鋼冷軋工藝橫向紋理的控制

        發布于 2014-07-19
         
          橫向紋理缺陷是影響鍛鋼冷軋產品表面質量的重要指標,在國內眾多鍛鋼冷軋廠中,特別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,研究鍛鋼冷軋產品橫向紋理缺陷的成因以及解決辦法是高檔鍛鋼冷軋產品生產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,由于屈服平臺的作用,帶鋼斷面上會產生不均勻和局部流動變形,就會出現表面屈服橫紋。其產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著氣團一起運動,這樣就使帶鋼產生了屈服平臺。
          根據上述原理,控制板面橫紋應抓住以下幾個影響因素:
          材料成分。一般來講,鋼板中的碳、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,屈服平臺就越顯著,出現橫紋缺陷的幾率就越大。
           退火后的冷卻方式。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℃時極易產生橫紋缺陷,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。只要帶鋼表面最大彎曲應力超過鋼基的屈服點,就會產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適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,生產同樣規格、同樣材質的帶鋼,退火爐有緩冷段的比沒有緩冷段的生產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產的帶鋼出現橫紋缺陷的幾率小。這是因為冷卻速度關系到造成屈服平臺的元素碳、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臺越長;過時效時間越長,屈服平臺越短。
         
          平(光)整工藝。對于不同種類的帶鋼,只要合適的平整工藝足以消除屈服平臺,橫紋缺陷就不會出現。經驗表明,原板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臺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臺。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適當的延伸率,有利于屈服平臺的消除。另外,濕平整和濕拉矯工藝有利于消除屈服平臺,因為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,在同樣的生產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臺后,后工序的拉矯機無論怎樣操作都不會再有橫紋缺陷出現。
         
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