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完美世界手游罗盘看法:無取向硅鋼邊裂產生因素及改進措施

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摘要:針對新鋼無取向硅鋼生產中的邊裂缺陷問題,通過對缺陷取樣分析以及現場調查,發現硅鋼邊裂產生的原因主要是側導板撞擊拉裂所致。通過提高控制板坯板形質量,減少板坯在軋制過程中邊部的撞擊力,邊裂缺陷大大減少。

關鍵詞:無取向硅鋼;邊裂;板形;受力

前言

無取向硅鋼是一種技術含量高的鋼種,其成分控制要求嚴格,雜質含量要求低,軋制工藝溫度精度要求高,制造工序長,影響性能因素多。新鋼熱連軋廠在初期開發無取向硅鋼時,在帶鋼兩側出現大量的三角形邊部裂口缺陷(見圖1),嚴重降低了硅鋼產品的成材率。

1原因分析

目前大部分研究學者認為邊部裂紋產生的原因可分為兩種:一種是在冶煉過程中產生的夾雜物是造成裂紋的原因,因為夾雜物相對于鋼的基體塑性較差[1],因此容易在軋制過程中造成開裂;另外一種原因認為是加熱溫度過高,導致板坯出現裂紋,這類邊裂組織有過熱或過燒特征[2]。本文通過對缺陷進行取樣分析,查明硅鋼邊裂產生的原因。

1.1電鏡分析在邊裂部位取樣進行掃描電鏡分析,結果如圖2所示。從分析結果可以看出,裂口缺陷處主要為氧、鐵元素,其中氧的質量分數為34%,沒有發現Al,Mn,S等夾雜元素。

1.2金相分析在邊裂部位、無邊裂部位取樣進行金相分析,檢驗金相組織和夾雜物。邊裂部位試樣的金相組織如圖3(a)所示,其組織為變形鐵素體,無脫碳現象,晶粒度級別為7.0級,晶粒較細小,夾雜物的檢測結果為A0,B0,C0,D0.5,鋼質較潔凈,未見明顯夾雜。無邊裂處試樣的金相組織如圖3(b)所示,其組織為變形鐵素體,無脫碳現象,晶粒度級別為6.5級,夾雜物的檢測結果為A0,B0,C0,D0.5。兩個試樣的組織和晶粒度大小相近,同時缺陷試樣的晶界處未出現熔融態,無過燒產生的粗大晶粒。

1.3現場觀察在精軋現場觀察軋制硅鋼情況,經常發現板坯在進入精軋機時撞擊軋機前的側導板,產生明顯的火花現象(如圖4(a),(b)所示是板坯撞擊F3機架側導板錄像的截圖)。?;觳椴嗟及迨狽⑾制淠ニ鷓現?,磨損痕跡很深,見圖5。在生產現場觀察卷取情況,在卷取側導板夾持力作用下,帶鋼擦傷側導板情況嚴重,如圖6(a),(b)所示為現場觀察卷取機前側導板出現火花,導板磨損嚴重。

1.4原因分析根據電鏡和金相分析結果,產品夾雜物級別不高,邊裂處沒有發現夾雜物,可以排除夾雜物導致邊裂的可能。電工鋼的加熱溫度不高,在爐時間不超過150min,金相檢驗沒有發現過燒、晶粒特別粗大和晶粒間氧化等現象,由此可推斷,邊裂不是由于加熱溫度過高和加熱時間長導致的過燒缺陷。根據圖1裂口可見,裂口像刀片一樣,有拉伸減薄形態,由圖3(a)也可知裂紋處晶粒發生了變形,推測裂紋是軋制過程帶鋼邊部受力過大,側導板給帶鋼的夾持力與摩擦力超過了帶鋼的強度,導致邊部出現裂口。由于硅鋼高溫強度低,并且硅鋼脆性大[3],特別是板坯邊部溫度低,邊部塑性更差,在軋制過程中板坯與側導板撞擊、摩擦,帶鋼寬度不是均勻的直線,在彎曲處或較寬處很容易出現變形程度不一樣的現象,從而產生裂紋源,在精軋的張力與卷取夾持力作用下,產生的裂紋進一步擴展拉開,從而形成三角形邊部裂口。鋼卷橫向存在的這種應力不均,通過裂紋開裂的形式不斷釋放,并且在縱向上形成多處無周期性規律的裂口。由以上分析可知,硅鋼邊裂產生的原因是板坯撞擊或摩擦側導板產生裂紋,在精軋張力與卷取夾持力的作用下,裂紋進一步擴展形成三角形邊裂。導致板坯撞擊或側導板摩擦的原因是多方面的,如粗軋坯板形不良、旁彎,精軋對中不良、跑偏、張力過大等。

2改進措施

粗軋坯板形不良、旁彎,板坯與精軋中心線偏離,精軋板形不良,板坯跑偏,卷取側導板控制都會引起板坯撞擊側導板,在張力的作用下不斷擴展形成邊部裂紋。為此采取了以下措施控制邊裂缺陷。

2.1粗軋水平對中在粗軋區,軋制線對中性控制是良好板形質量的保證。為此粗軋區應確保上下輥與軋制線水平、上下輥縫與軋線水平高度水平。保證粗軋機前、機后側導板的正常使用以及對中性。

2.2提高精軋中心線水平在精軋區軋件偏離軋制中心線、軋制過程板坯跑偏、精軋板形不良、精軋機組間軋制張力過大都會導致板坯撞擊側導板。為此在精軋區應確保各機架上下輥與軋制線水平、上下輥輥縫與軋線水平高度水平。主要措施如下:對精軋輥形進行調整,提高精軋機組水平控制精度,提高軋制穩定性,減少跑偏撞擊側導板等。

2.3增設導輪在精軋機組側導板上增設輥輪,加強側導板對中性的檢查,保證側導板對中性,減小板坯撞擊側導板而產生裂紋的可能性。

2.4減小張力由于硅鋼高溫強度低,韌、塑性差,生產過程不宜有拉鋼現象,精軋張力設置要減小,應采用小張力軋制,以減輕拉應力對邊裂缺陷的擴展作用。

2.5優化卷取側導板控制在卷取區不使用側導板時,卷形質量無法保證;而使用導板時,鋼卷會因為在側導板夾持力作用下產生擦傷而形成邊裂。為此,在軋制硅鋼時,可適當減少側導板夾持力;同時及時更換側導板或者對卷取側導板進行改造,在導板上增設立輥,減少側導板與鋼卷的摩擦力,這些措施可以達到防止邊裂產生的目的。

3應用效果

采用相關控制邊裂的措施后,硅鋼邊裂缺陷率由0.63%降至0.10%,缺陷發生率明顯下降,硅鋼產品的質量有了很大的提高。

4結論

1)硅鋼邊裂產生的原因是板坯撞擊側導板產生裂紋,在精軋張力與卷取夾持力的作用下,裂紋進一步擴展形成三角形邊裂。2)通過控制板坯板形質量,減少側導板夾持力與張力,增設導輪或立輥是減少鋼卷產生邊裂的有效措施。

[參考文獻]

[1]劉兵,孟憲嘉,王永欽.鑄鋼件裂紋與鋼中夾雜物關系及減少措施[J].鑄造技術,2005,26(10):854-856.

[2]胡金蘭.顯微鏡法鑒別鋼的過熱和過燒[J].鋼鐵研究情報,1973,(3):59-64.

[3]何忠治.電工鋼[M].北京:冶金工業出版社,2012:5,103-105.

作者:李利利 李磊 金鵬 張超 單位:新余鋼鐵集團有限公司

江西冶金雜志責任編輯:張雨    閱讀:人次
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