1. ما هي الآلية التي تتسبب بها الشوائب في حدوث تشقق في الملفات المدرفلة على البارد-؟
الآلية الأساسية التي تسبب بها الشوائب التشقق هي تعطيل استمرارية المصفوفة، لتصبح مصدرًا لتركيز الإجهاد.
تركيز الإجهاد: تكون مرونة الشوائب غير المعدنية (مثل الأكاسيد والكبريتيدات والسيليكات وما إلى ذلك) عمومًا أقل بكثير من تلك الموجودة في مصفوفة الفولاذ. أثناء الدرفلة على البارد أو الختم اللاحق، تحدث تركيزات إجهاد عالية للغاية عند السطح البيني بين التضمين والمصفوفة.
بدء الشقوق الصغيرة: عندما يتجاوز الضغط قوة الترابط بين الأسطح، فإن التضمين نفسه سوف ينكسر أو يتقشر من المصفوفة، مما يشكل شقوقًا صغيرة.
انتشار الشقوق: تحت قوة خارجية مستمرة، سوف تنتشر هذه الشقوق الصغيرة وتتصل. خاصة عندما يتم توزيع التضمينات في نمط-يشبه السلسلة أو النطاقات، فسوف تنتشر التشققات بسرعة على طول منطقة تجميع التضمين، مما يؤدي في النهاية إلى تشققات مجهرية.
2. ما هي بعض الأمثلة-الواقعية التي توضح أن الإضافات يمكن أن تتسبب في تشقق أو كسر الملفات الملفوفة على البارد؟
كسر شريط الدرفلة على البارد: تظهر الإحصائيات من Xinjiang Baosteel فيما يتعلق بحوادث كسر الشريط في مصانع الدرفلة على البارد أن مشاكل المواد الخام (الشوائب بشكل رئيسي) تمثل 88.6% من جميع الكسور. كشف تحليل المجهر الإلكتروني أن تكوين الشوائب على سطح الكسر كان مشابهًا لتركيبة تدفق القالب في جهاز التبلور، مما يؤكد أن الكسر كان سببه انحباس الخبث أثناء عملية الصب المستمر.
تلف الحواف: تعرضت المادة الأساسية المدلفنة على البارد SPHC لمصنع الصلب-لأضرار في الحواف. كشفت الأبحاث أن السبب هو وجود نسبة عالية من شوائب النوع B (Al₂O₃) في الفولاذ، مما يؤدي إلى حدوث شقوق صغيرة - في حافة البلاطة قبل التدحرج. ثم تمزقت هذه الشقوق وتوسعت بعد التدحرج الخشن.
تكسير التصفيح بالختم: أبلغ أحد مصانع السيارات عن حدوث تشقق في التصفيح في الألواح المجلفنة المدرفلة على البارد- بعد الختم. وتشمل الأسباب الرئيسية انحباس الخبث والشوائب تحت الجلد. أصبحت هذه العيوب نقاط بدء التصدع تحت ضغط الختم.
الثني واللف: الكسر الهش: تعرضت الصفائح المدرفلة على البارد- لكسر هش أثناء الثني واللف، مع سطح كسر نظيف وبدون تشوه بلاستيكي. يوضح التحليل أن السبب هو وجود عدد كبير من مشتملات Mg-Si والعزل النطاقي بالداخل، مما يعطل استمرارية الحبوب ويصبح نقطة بدء الكسر.
3. ما هي أنواع الشوائب التي لها أكبر الأثر على خطر التشقق؟
شوائب هشة (على سبيل المثال، Al₂O₃، TiN): هذه الشوائب صلبة وذات مرونة ضعيفة، مما يجعل من الصعب تشويهها أثناء التدحرج. فهي تنكسر بسهولة وتشكل سلسلة-مثل التوزيعات، مما يؤدي إلى إتلاف المصفوفة بشدة. أكدت الدراسات أن المحتوى العالي من Al₂O₃ هو سبب مباشر لتشققات الحواف في الألواح.
شوائب مركبة كبيرة (على سبيل المثال، انحباس الخبث): وهي عبارة عن خبث وقائي محصور أثناء الصب المستمر. لديهم تركيبات معقدة (تحتوي على Ca، Na، K، إلخ)، وعادة ما تكون كبيرة الحجم وغير منتظمة الشكل، ولها ارتباط ضعيف للغاية مع المصفوفة، مما يشكل خطرًا كبيرًا.
شوائب قابلة للتشوه (على سبيل المثال، MnS): على الرغم من أن MnS يتشوه ويمتد أثناء العمل الساخن، إلا أنه إذا كان حجمه كبيرًا جدًا أو يشكل شبكة، فإنه سيقلل بشكل كبير من اللدونة العرضية للفولاذ، مما يؤدي إلى تشقق الحواف أثناء التدحرج.
العيوب المجمعة للفقاعات والشوائب: عندما تتمزق الفقاعات الموجودة على سطح قطعة الصلب أثناء التدحرج، وإذا تعلقت في نفس الوقت بالشوائب، فإنها تشكل عيبًا تقشيريًا، وهو عرضة للغاية للتصفيح والتشقق أثناء المعالجة اللاحقة.
4. ما هي العلاقة بين خطر التكسير وحجم وتوزيع الشوائب؟
تأثير الحجم: بشكل عام، كلما زاد حجم التضمين، زاد خطر التشقق. الشوائب الكبيرة هي عيوب عيانية تؤدي إلى تلف المصفوفة بشكل مباشر. أظهرت الدراسات أنه حتى الشوائب الكروية ذات الحجم -الميكروني (1~10μm)، إذا كانت موجودة في مناطق تركيز الإجهاد (مثل السطح السفلي)، يمكن أن تصبح بداية لشقوق التعب.
مورفولوجيا التوزيع: إن مورفولوجيا توزيع الادراج أكثر أهمية من عددها المطلق. يعتبر التضمين الفردي المعزول والصغير أقل ضررًا نسبيًا. ومع ذلك، إذا تم توزيع الشوائب في سلاسل أو أشرطة أو مجموعات، فإنها تشكل سطحًا ضعيفًا تنتشر عبره الشقوق بسهولة، مما يؤدي إلى التصفيح أو الكسر الهش.
5.كيفية اكتشاف ومنع الشقوق الناجمة عن الادراج؟
طرق الكشف:
الاختبار غير المدمر-عبر الإنترنت: باستخدام نظام تلقائي للكشف عن عيوب السطح (مثل Parsytec)، يمكن اكتشاف الشوائب والخدوش والعيوب الأخرى الموجودة على سطح الشريط في الوقت الفعلي-على خطوط التلدين والتخليل المستمرة، مما يوفر تحذيرات في الوقت المناسب.
التحليل المجهري غير المتصل بالإنترنت: بالنسبة للشوائب المشتبه بها، يتم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح والتحليل الطيفي المشتت للطاقة لمراقبة التشكل المجهري والتحليل التركيبي. هذه هي الطريقة الأكثر موثوقية لتحديد طبيعة ومصدر الادراج.
التدابير الوقائية (من خلال عملية درفلة-صناعة الصلب بأكملها):
صناعة الصلب والتحكم في الصب المستمر:
تحسين دقة التحكم في مستوى السائل في جهاز التبلور لتجنب التقلبات المفرطة في مستوى السائل التي قد تؤدي إلى انحباس الخبث الواقي.
قم بتحسين معلمات فوهة الدخول المغمورة لتحسين مجال التدفق في جهاز التبلور وتقليل انحباس الخبث.
تعزيز تكرير المغرفة لتعزيز التعويم وإزالة الشوائب.
مراقبة جودة الفاتورة:
إجراء فحوصات الجودة السطحية والداخلية على القوالب المصبوبة بشكل مستمر. يتم الانتهاء من الخامات التي بها عيوب أو التخلص منها.