軋輥橫向紋理是如何形成的?
當(dāng)帶軋輥到過了屈服限度的應(yīng)力而出現(xiàn)從彈性區(qū)到塑性區(qū)的突發(fā)轉(zhuǎn)變時,由于屈服平臺的作用,產(chǎn)品斷面上會產(chǎn)生不均勻和局部流動變形,就會出現(xiàn)表面屈服橫紋。其產(chǎn)生的微觀原因是由于柯氏氣團(tuán)的“釘錨”效應(yīng)。溶質(zhì)原子在與位錯發(fā)生彈性來交互作用時,會偏聚到位錯周圍,形成所謂“柯氏氣團(tuán)”。此時,位錯如果要運動就要從氣團(tuán)中掙脫出來或者拖著氣團(tuán)一起運動,這樣就使產(chǎn)品產(chǎn)生了屈服平臺。
根據(jù)上述原理,控制板面橫紋應(yīng)抓住以下幾個影響因素:
材料成分。一般來講,產(chǎn)品中的碳、氮原子含量越高,碳氮原子形成的柯氏氣團(tuán)“釘錨”作用越明顯,屈服平臺就越顯著,出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率就越大。
退火后的冷卻方式。如產(chǎn)品溫度較高的時候直接進(jìn)入平整機(jī)或者拉矯機(jī),當(dāng)帶溫大于45℃時很容易產(chǎn)生橫紋缺陷,而且溫度越高橫紋缺陷越明顯。
拉矯工藝。經(jīng)驗表明,軋輥輥徑大于等于40mm就不易出現(xiàn)橫紋缺陷,輥徑小于等于30 mm就容易出現(xiàn)橫紋缺陷。只要帶鋼表面很大彎曲應(yīng)力過了鋼基的屈服點,就會產(chǎn)生或大或小的橫紋缺陷,但是在張力和壓下量配合得當(dāng)而獲得適當(dāng)?shù)难由炻实那疤嵯?,可以把橫紋缺陷的程度降到很低。
退火工藝。經(jīng)驗表明,生產(chǎn)同樣規(guī)格、同樣材質(zhì)的帶鋼,退火爐有緩冷段的比沒有緩冷段的生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率小。退火爐有過時效段的比沒有過時效段的生產(chǎn)的產(chǎn)品出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率小。這是因為冷卻速度關(guān)系到造成屈服平臺的元素碳、氮在固溶體中的過飽和度大小,過時效段關(guān)系到碳、氮原子析出的程度。過飽和度越大屈服平臺越長;過時效時間越長,屈服平臺越短。
平(光)整工藝。對于不同種類的軋輥,只要合適的平整工藝能消除屈服平臺,橫紋缺陷就不會出現(xiàn)。經(jīng)驗表明,原板深沖性能越差或者含碳量越高,所需的臨界變形量就越大(臨界變形量指屈服平臺剛好消失時的變形量)。就普碳鋼而言,平整機(jī)加上拉矯機(jī)的總延伸率至少大于0.8%才能完全消除屈服平臺。根據(jù)經(jīng)驗,在平整機(jī)處消除或減輕橫向紋理的技巧是:大的軋制力和小的張力獲得適當(dāng)?shù)难由炻剩欣谇脚_的消除。另外,濕平整和濕拉矯工藝有利于消除屈服平臺,因為有水或者軋制液的浸潤作用,使得它的彎曲輥的摩擦力減小,在同樣的生產(chǎn)條件下可以獲得越大的延伸率。當(dāng)平整機(jī)完全消除了產(chǎn)品的屈服平臺后,后工序的拉矯機(jī)無論怎樣操作不會有橫紋缺陷出現(xiàn)。
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