- •Обработка металлов давлением
- •Введение
- •Основные виды омд
- •2. Краткий обзор развития омд и металлургии в Украине
- •3. Продольная прокатка
- •Контактное трение
- •4. Кинематические условия продольной прокатки.
- •5. Силовые условия прокатки
- •Сортамент и стандартизация прокатной продукции
- •Оборудование прокатных станов
- •Основы калибровки прокатных валков
- •9. Технология прокатного производства
- •10. Технико-экономические показатели прокатного производства (тэп)
- •11. Дефекты проката
- •12. Производство гнутых профилей
- •13. Волочение металлов
- •14. Производство труб
- •15. Прессование металла
- •16. Ковочно-штамповочное производство
- •Список рекомендованной литературы
11. Дефекты проката
Качество проката формируется, начиная от сырых материалов, чугуна, но особенно - в процессе сталеплавильного и прокатного переделов. В соответствии с этим дефекты проката подразделяются на две группы – сталеплавильного и прокатного происхождения.
Дефекты первой группы являются следствием нарушения технологии выплавки и разливки стали, охлаждения и транспортировки слитков, несовершенств самой технологии и пр. Их еще именуют дефектами слитка.
Дефекты второй группы образуются вследствие нарушения технологических инструкций по нагреву заготовок, прокатке и отделке готовой продукции.
Дефекты сталеплавильного производства подразделяют на поверхностные и внутренние. К основным поверхностным дефектам относят:
-
Плены. Являются результатом разбрызгивания стали в начале разливки. Окисленные брызги на поверхности слитка раскатываются в плены. Их можно легко удалить, но на их месте остаются вмятины.
-
Поперечные трещины. Образуются при подвисании слитка из-за дефектов изложницы. Трещина с окисленной поверхностью заполняется свежим металлом, но при прокатке в этих местах образуются грубые рваные поперечные трещины.
-
Продольные трещины. Образуются преимущественно вблизи углов слитка, глубина их залегания составляет 5…30 мм. Являются следствием разливки перегретой стали и усугубляются перегретой изложницей.
-
Инородные включения. Частицы огнеупорных материалов, шлака и пр. на поверхности слитка, вкатанные в поверхностный слой раската и вытянутые вдоль направления прокатки.
Основные внутренние дефекты слитка:
-
Головная усадочная раковина – формируется в прибыльной части слитка вследствие усадки стали при остывании.
-
Осевая усадочная раковина - природа та же, но простирается за пределы прибыльной части внутрь тела слитка. Является следствием неблагоприятных условий охлаждения головной части слитка, преждевременного раздевания или опрокидывания слитка и т.п.
-
Вторичная усадочная раковина – закрытая усадочная раковина ниже головной. Образуются при разливке стали прерванной струей и пр.
-
Усадочная рыхлость – мелкие поры и неплотности металла вблизи усадочной раковины и по оси слитка. Причина – усадка стали при остывании, выделение газовых пузырей, не успевших всплыть на поверхность.
-
Ликвация. Неравномерный химический состав стали в объеме слитка. Более легкоплавкие соединения (в частности, серы, фосфора) при остывании оттесняются к центру и вверх изложницы, где и застывают в последнего очередь.
-
Подкорковые (сотовые) газовые пузыри. Дефект характерен для кипящей стали. Выделяемые при кристаллизации металла газы удерживаются дендритами под образовавшейся корочкой. При малой толщине корочки пузыри вскрываются при нагреве, в результате на поверхности раската появляются волосные трещины.
-
Шлаковые включения – являются следствием оставшихся в объеме слитка частиц огнеупоров (от сливного желоба, ковшей, сифонного припаса и пр.) и продуктов раскисления.
Дефекты прокатного происхождения подразделяют на дефекты нагрева металла, собственно прокатки и отделки.
К дефектам нагрева относят окалинообразование, обезуглероживание поверхностного слоя, перегрев и пережог стали, внутренние трещины.
-
В обычных условиях избежать окалинообразования невозможно и это приводит к потерям до 1…2% металла и более.
-
Обезуглероживание поверхностного слоя является следствием выгорания углерода и для рядовых марок стали не являются браковочным признаком. Для сталей специального назначения, например, инструментальных, он подлежит удалению.
-
Перегрев стали сопровождается значительным ростом зерна, что приводит к понижению свойств стали. Прокат из такой стали может быть доведен до требований ГОСТ путем термообработки.
-
Пережог стали является следствием значительного превышения заданной температуры нагрева стали, сопровождаемого оплавлением зерен. Дефект неустраним.
-
Внутренние трещины могут появляться в результате ускоренного нагрева (охлаждения) сталей с пониженной теплопроводимостью и пластичностью. Возникающие внутренние напряжения из-за перепада температур и структурных превращений могут превысить прочность сталей с образованием внутренних трещин.
К основным дефектам проката относят:
-
Трещины. Продольные - являются следствием дефектов поверхности валков обжимных клетей, грубой вырубки дефектов заготовки и пр., поперечные - следствием повышенных обжатий при свободном уширении.
-
Риски, царапины – являются результатом травмирования поверхности раската валковой арматурой, наварами на пропусках и проводках.
-
Усы (заусенцы, лампасы) – результат переполнения калибра металлом, неправильной настройки валков.
-
Закат – продольная складка (по внешнему виду трещина) от закатанного заусенца. Расположена под острым углом к поверхности (в отличие от трещины).
-
Флокены – мелкие внутренние трещины, образующиеся в результате выделений водорода при ускоренном охлаждении стали.
-
Искажение геометрической формы раската в продольном (разнотолщинность, волнистость, коробоватость, серповидность и пр.) и поперечном (разнотолщинность, овальность круга, ромбичность квадрата и т.д.) направлениях.
К дефектам отделки относят косой рез, заусенцы и др.
Кроме названных существует много и других дефектов, возникающих на различных стадиях обработки металла. Например, дефекты по химическому составу, механическим свойствам, структуре и т.д.