不銹鋼冷熱板折痕發(fā)生的原因 cnptm.com.cn
熱軋帶卷、冷軋帶卷及退火卷中,有時(shí)鋼板表面會(huì)出現(xiàn)垂直于軋制方向的條狀折痕(折皺),嚴(yán)重時(shí)貫穿整個(gè)板寬,形狀可能規(guī)則也可能不規(guī)則,用手觸摸有明顯的凹凸感。帶鋼板形,有大邊浪或中間浪,過(guò)平整機(jī)、矯直機(jī)或夾送輥時(shí),在浪形處產(chǎn)生橫折印。平整調(diào)整不當(dāng),變形不均都可能造成橫折印。鐵素體中的自由氮和碳是熱卷易產(chǎn)生皺折的基本物理特性,高延伸率、低屈服強(qiáng)度材質(zhì)的鋼材容易出現(xiàn)橫向折皺。皺折大部分是在開卷矯直后產(chǎn)生的,當(dāng)用熱板代替冷軋材料使用時(shí),必須考慮到鋼卷易產(chǎn)生皺折這一點(diǎn)。
鋼帶表面的彈性延伸,即屈服平臺(tái)必須消除。我們一般可以通過(guò)在板帶材退火后進(jìn)行平整等措施來(lái)消除,還可采納以下對(duì)策:降低滑移延伸;避免鋼帶表面塑性變形;在開卷過(guò)程中避免自由起皺;控制在不出現(xiàn)滑移線的時(shí)間段內(nèi)加工使用。
1降低滑移延伸
預(yù)防鋼卷產(chǎn)生皺折的一項(xiàng)措施就是避免或除去上屈服點(diǎn)。方法如下:
(1)變形之后強(qiáng)冷
已有報(bào)告稱:鋼卷在發(fā)生相變后即進(jìn)行強(qiáng)冷處理,這樣就不會(huì)出現(xiàn)皺折。這是因?yàn)檫^(guò)飽和的碳氮原子沒有機(jī)會(huì)形成不均勻的分布,即“柯氏氣團(tuán)”。這一方法在熱軋板廠用不上,因?yàn)檐堉撇牧显诒痪砥饡r(shí)相變已經(jīng)發(fā)生或所需的冷卻速度沒有達(dá)到。但是,有報(bào)告稱卷取溫度在600℃及以下時(shí),鋼卷皺折形成幾率會(huì)降低(氮含量與卷取溫度間的關(guān)系)。但考慮到鋼的力學(xué)性能要求,有時(shí)還必須使用較高的卷取溫度,因此該方法的適用領(lǐng)域有限。
(2)低氮含量
通過(guò)使用真空脫氣(RH爐精煉)以及添加碳氮形成元素如:Ti、V、Nb、B,從而降低鐵素體中自由氮含量(在40ppm以下)。該技術(shù)被用于生產(chǎn)無(wú)間隙原子鋼。
(3)光(平)整處理
光(平)整處理是一項(xiàng)消除材料加工硬化,延伸率只在0.70%~1.5%范圍內(nèi)的冷加工工藝。在該加工過(guò)程中,上述的位錯(cuò)將被從“柯氏氣團(tuán)”中釋放出來(lái)。隨著光(平)整延伸率的增加,屈服強(qiáng)度降至小值。這時(shí)所有的位錯(cuò)都擺脫束縛,上屈服點(diǎn)被消除,鋼卷不再產(chǎn)生褶皺。
2避免鋼帶表面發(fā)生塑性變形
為避免鋼帶表面塑性變形,我們發(fā)現(xiàn)必須增加鋼卷直徑,但計(jì)算表明,要使鋼帶表面應(yīng)變低于能產(chǎn)生塑性變形的標(biāo)準(zhǔn),熱卷外徑必須高于2000mm直至2500mm,因漣鋼熱板廠設(shè)計(jì)的大卷徑僅為1960mm,所以此方法不適用。
3在開卷過(guò)程中避免到處起皺的措施
這可以通過(guò)使用強(qiáng)張力將打開的鋼板拉直或繞在輥?zhàn)由蠣恳齺?lái)實(shí)現(xiàn)。如果加工線能控制開卷機(jī)與隨后的成套設(shè)備間的張力,對(duì)于薄板,就能將打開的鋼板拉直。但此方法對(duì)于再厚一點(diǎn)的鋼板,絕大多數(shù)的生產(chǎn)線就不能達(dá)到這么高的張力要求了,因此不帶張力輥的平整消除橫折紋在適用規(guī)格方面有限制。
為避免鋼卷產(chǎn)生皺折,大多數(shù)生產(chǎn)線和開平機(jī)組都安裝了張力輥。張力輥的工作原理如圖2所示:該輥確保了鋼板不能在任意位置上起皺,在張力輥處必須伸直。
平整機(jī)的冶金用途之一是消除熱軋卷的屈服點(diǎn)延伸。實(shí)際上這意味著:諸如SPHT1和SPHT2的低碳鋼,如果事先不經(jīng)過(guò)平整處理,在成型時(shí)是要產(chǎn)生皺折(開卷時(shí))或屈服平臺(tái)(沖壓時(shí))的。
4控制在不出現(xiàn)滑移線的時(shí)間段內(nèi)加工
冷軋退火板卷經(jīng)平整后一般可以保證在一段時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)滑移線,這是因?yàn)榻?jīng)平整時(shí)板材發(fā)生了少量的塑性變形,使板材在其后較短的時(shí)間內(nèi)再次變形時(shí),便不會(huì)發(fā)生屈服現(xiàn)象,但一般板材放置一段較長(zhǎng)的時(shí)間或經(jīng)200℃短時(shí)加熱后,屈服現(xiàn)象又會(huì)重新出現(xiàn)。日標(biāo)JISG3141對(duì)SPCC、SPCD、SPCE沒有不出現(xiàn)滑移線的時(shí)間規(guī)定,但國(guó)內(nèi)有些鋼廠的企標(biāo)對(duì)其產(chǎn)品參照德標(biāo)牌號(hào)做了相應(yīng)的規(guī)定。具體情況是:
CQ級(jí)產(chǎn)品:SPCC:無(wú)保證期;DC01(St12):在生產(chǎn)制造3個(gè)月內(nèi)使用,保證不出現(xiàn)滑移線。
DQ級(jí)產(chǎn)品:SPCD:在生產(chǎn)制造3個(gè)月內(nèi)使用,保證不出現(xiàn)滑移線;DC03(St13):在生產(chǎn)制造6個(gè)月內(nèi)使用,保證不出現(xiàn)滑移線。
DDQ級(jí)產(chǎn)品:SPCE:在生產(chǎn)制造后6個(gè)月內(nèi)使用,保證不出現(xiàn)滑移線;DC04(St14):在生產(chǎn)制造后6個(gè)月內(nèi)使用,保證不出現(xiàn)滑移線。
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