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線材生產對鋼坯(pī)的質量(liàng)要求較高,其選(xuǎn)擇和驗收的標準 主要包括以下幾個方麵。
A對鋼種與化學成分的(de)要求
生產(chǎn)線材用(yòng)的鋼坯的牌號和化學成分應符合有關標準規定, 對不同的鋼種在鋼的殘餘元素含量上有相應的要求,這些要求是 保證線材質量所必(bì)需的(de)。
B對鋼坯尺寸和質量的要求
對(duì)鋼坯的外形、尺寸、質量的要求(qiú)有:鋼坯斷麵形狀及允許偏 差、定尺長度、短尺的(de)較(jiào)短長度及比(bǐ)例、彎曲和扭(niǔ)曲條件等(děng)。這些 要求是考慮了充分發揮軋機(jī)生產能力,保證加(jiā)熱(rè)與軋製順利並考 慮供坯的合理性和可能(néng)性等綜合因素(sù)確定的,但目前尚無統(tǒng)一(yī)標 準。現以某高速(sù)線材廠對鋼坯外形尺寸的要求為例具體介紹 如下:
(1) 方坯尺寸和邊長允許偏差為:
方坯邊長及其偏差:130mm±4mm(YB/T 001一91);
角半徑:R>8mm(YB/T 001―91);
對(duì)角線長度差:W6mm(YB/T 001-91);
連鑄方坯和矩形(xíng)坯(pī)標準按YB 2011 -83執行。
(2) 鋼(gāng)坯標準長度(dù)為10000mm;短尺鋼(gāng)坯較短(duǎn)長度為 8000mm;每批(爐)短尺鋼坯(pī)的重量不大於全部(bù)鋼坯重量的(de)10%; 長度及其(qí)允許偏差為10000mm+70mm, 8000mm—0mm。
(3) 鋼坯的彎曲度(dù)為(wéi)10000mm不大於(yú)100mm,但(dàn)不允(yǔn)許在
鋼坯兩端(duān)相差較大50mm;需(xū)熒光(guāng)磁粉探傷的鋼坯,如彈簧鋼、軸 承鋼、冷鍬鋼等,每米彎曲不大於6mm。
(4) 鋼坯扭轉在10000mm內較(jiào)大為6°o
(5) 鋼坯端部因剪切變形而造成的局部寬展不(bú)大於邊長的 10%;切頭毛刺應(yīng)清除;端部因剪切造成的局部彎曲不得大於 20mm;剪切斷麵應與鋼坯長度方向軸線垂直;端麵歪斜量不得大 於邊長的6%。
C對表麵質量與內部質量的要求
對(duì)鋼坯表麵質量的要求是:
鋼坯端(duān)麵不得有縮(suō)孔、尾孔和(hé)分層。
鋼坯表麵應無裂(liè)縫、折疊、耳子、結疤、拉裂和夾雜(zá)等
鋼坯(pī)表麵缺陷必(bì)須沿縱向加(jiā)工清除(chú),清除處應圓滑、無棱 角,清除寬度不得小於清除深度的5倍,表麵(miàn)清理深度(dù)不大於公稱 厚度的8%。
對鋼坯內部(bù)質量的要求是:
(1) 鋼坯低(dī)倍組織不得有肉眼可見的縮孔(kǒng)、分層、氣泡、裂縫、 白點等。
(2) 對(duì)優質碳素結構鋼和彈簧鋼、軸承鋼、冷鍛鋼等合金鋼 種,根據需方要求,可以做高倍檢驗,檢查脫(tuō)碳層、鋼(gāng)中非金屬夾雜 物和晶(jīng)粒度是否達到要求。
對連鑄坯表麵(miàn)質量的要求是:
(1) 連鑄坯較常見的表麵(miàn)缺陷是針孔及氧化結(jié)疤.針孔要求 磨去,嚴重時報廢。100mmX 100mm高碳鋼方坯允許有2mm深 的針孔。氧化結疤需進行磨光清除。
(2) 嚴格控製冶煉及澆鑄過程,消除表(biǎo)麵缺陷,以生產無缺陷 連鑄坯。
對連鑄坯內部質量的要求(qiú)是:
(1)控製連鑄坯的偏析。偏析是連鑄坯的一個(gè)重要的質量問 題,連鑄坯(pī)尺寸越小則偏析越嚴重。碳含量(質量分數)在
0. 75%〜0.83%時,大於2X10-'6的偏析(xī)度能夠造成由縱裂紋引 起的鋼絲斷(duàn)裂。這與晶粒邊界(jiè)出現(xiàn)滲碳體薄膜有關。
(2)
控製中(zhōng)心偏析。中心偏析是連鑄小方坯的代表性缺陷。 其控製方法主要有:
D擴大連鑄坯尺寸。其原因之一是大(dà)尺寸鑄坯的(de)柱狀晶組 織所占比例較小。隨著鑄坯尺寸的減小(xiǎo),中心偏析漸趨(qū)嚴重(chóng)。一 般地說,不宜用小於120mmX 120mm的連鑄方坯軋製碳含量(質 量分數)大於0.75%的線材(cái)。
2) 嚴格控製鋼水的過熱度,過熱度較大的鋼液在鑄(zhù)坯時因其 容易產生發達的柱狀(zhuàng)晶組織而造成(chéng)嚴重(chóng)的中心偏析(xī)。
3)
降低(dī)鋼種設(shè)計中的磷、鎰、硫含量,以減少高碳鋼盤條的中 心偏析,因為硫和磷可形(xíng)成低熔點化合物,使碳、錠、銘等元(yuán)素集中 在這個熔融區域(yù)。在(zài)連鑄坯中,硫的偏析常伴隨著鎰(yì),這將在很大 程度上增加鋼(gāng)材的可硬化性,以至於這些區域可(kě)形成馬氏體。磷 也有降低鑄鋼時鋼水(shuǐ)凝固點(diǎn)的趨(qū)勢,以致其他殘餘金屬如銘也跟 著偏析,易造成盤條軋後控冷時形成馬氏體。
4)
采用電磁攪拌技術,有助於減低固液界麵與心部區域的溫 度梯度(dù),從而(ér)減少合金(jīn)成分的中心偏析。
盡管采用以上方法可以控製中心偏析,但(dàn)在(zài)高碳鋼中並(bìng)不能 將偏析完全(quán)消除,隻不過采取措(cuò)施可使偏析(xī)以點滴形式無序地彌 散在整個中心區域。一般可以(yǐ)認為這是中心的等軸晶區。
(3) 控製中心疏鬆。在連鑄坯結晶過(guò)程中,各枝晶間互相穿 插和(hé)相互(hù)封鎖作用,使富集著夾雜(zá)物較為嚴重的低熔點組(zǔ)元的液 體被孤立於各枝晶之間,這部分液(yè)體在冷凝後,由於沒(méi)有其他(tā)液體 的補充,則在枝(zhī)晶間形(xíng)成許多分散的(de)小縮孔,從而形成連鑄坯的中 心(xīn)疏鬆。如果(guǒ)鑄坯(pī)疏鬆嚴重,將(jiāng)影響線材的力學性能,甚至產(chǎn)生 廢(fèi)品°
連鑄時采用“軟壓下”工藝可以將中心部位的低熔點液體擠岀 或部分擠出,減輕中心疏(shū)鬆(sōng)。
(4) 控製裂紋的(de)產生。連(lián)鑄(zhù)坯的裂紋分為角部裂紋、邊(biān)部裂
紋、中間裂紋和中心裂(liè)紋4種。
角部裂紋在鑄坯的角部,距表麵有一定深度並(bìng)與表麵垂(chuí)直。 角部裂紋是由鑄坯角部的側(cè)麵凹陷及嚴重脫方,使局部金屬間產 生的拉應力大於晶間結合(hé)力所致。
邊部裂紋分布在鑄坯四(sì)周(zhōu)的等軸晶(jīng)和柱狀晶交界處,並沿柱 狀晶向內部擴張。邊部裂紋是由鼓肚的鑄坯通過(guò)導輻矯(jiǎo)直時變(biàn)形 引起的。
中間裂紋在柱狀晶區域產生並沿柱狀晶擴展,一般垂(chuí)直於鑄 坯的兩個側麵。中間裂紋是由(yóu)鑄坯被強製冷卻時,產生的熱應力 造成的。
中心裂紋在靠近(jìn)中心部位的柱(zhù)狀晶區域內產生並垂直於鑄坯 的表麵。中心裂紋是由於鑄速過(guò)高,鑄坯在液心狀態下通過導輻 矯直,所承受的壓(yā)力過大所致。
凡是不暴露的內部裂紋,隻要在軋製時(shí)不與(yǔ)空氣(qì)直接(jiē)接觸即 可以焊(hàn)合,不影響線材(cái)的質量。
連鑄坯對中心疏鬆、縮孔、裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜物等 都有一定的要求,目(mù)前用的小(xiǎo)方坯都有專門的評級方法,如(rú) YB 4002—91Y標準中的(de)有關評級規定。
