Årsager til koldvalsende revner af messingstrimler og deres forebyggende foranstaltninger
Messing er et vigtigt kobberlegeringsmateriale. På grund af dets "høje ydeevne og lave omkostninger" er det meget udbredt i forskellige områder af den nationale økonomi. Messingbånd har smuk glans, god styrke, sejhed og korrosionsbestandighed. Det bruges i stigende grad i let industri, dekoration og andre industrier og har brede markedsudsigter.
Verdens kobberressourcer er begrænsede. I de senere år, med den stigende efterspørgsel efter kobber, er kobberpriserne steget kraftigt. Derfor bruger de i den stadig mere konkurrenceprægede kobberforarbejdningsindustri, især nogle små og mellemstore virksomheder, generelt en stor mængde gamle materialer til at fremstille messingstrimler. Men blindt at bruge en stor mængde gamle materialer vil bringe en række problemer til produktion og produktkvalitet. I produktionen af messingstrimler på fabrikken, hvor forfatteren arbejder, opstår der ofte rullende revner eller endda revner på overfladen af strimlerne, hvilket resulterer i et alarmerende antal produktændringer og rester, som alvorligt påvirker produktionseffektiviteten og forårsager enorme økonomiske tab. Denne artikel analyserer hovedsageligt årsagerne til koldvalsende revner af messingbånd og foreslår tilsvarende kontrol- og forebyggende foranstaltninger, som har en vis teoretisk og praktisk betydning for produktionen.
1. Fremstillingsproces af messingbånd
I produktionen af moderne messingplader og -strimler anvendes der sædvanligvis horisontal strengstøbning for at opnå store spoler af tung billet [2]. Efter homogeniseringsudglødning og overfladefræsning koldvalses barren med høj forarbejdningshastighed, og derefter udføres mellemudglødning og færdigvalsning. og andre processer. For at eliminere indre spændinger og forbedre pladeformen skal der desuden udføres lavtemperaturbehandling og strækning, bøjning og udretning. Hovedprocesflowet er: batching, smeltning * horisontal kontinuerlig støbning, homogeniseringsudglødning * fræsning, kold ruvalsning * mellemudglødning - bundvalsning - bundglødning * færdigvarevalsning * affedtning, rensning, passiveringsbehandling * strækning Bukning og opretning * lav temperatur behandling*eftersyn*opskæring. Pakke. Ved rimelig styring af procesparametre kan produktionen af messingplader og -strimler af høj kvalitet opnås.
2. Analyse af årsager til koldvalsende revner
Under valseprocessen, når den lokale deformation af metallet overstiger dets ultimative deformationsgrad, ødelægges bindingskraften mellem atomer, og der opstår revner. Ifølge revneudbredelsestilstanden kan revnedannelse opdeles i intergranulær revnedannelse og transgranulær revnedannelse. Udvidelsen af revner følger princippet om minimalt energiforbrug, det vil sige, at ekspansionen af revner altid forløber i den retning, hvor den atomare bindingskraft er svagest. De fleste af revnerne i polykrystallinske materialer er intergranulære brud, som er forårsaget af svækkelsen af korngrænsefladen af en eller anden grund [st]. Disse årsager omfatter: udfældningen af en skør anden fase ved korngrænsen; højtemperatureffekten svækker grænsefladen eller adskillelsen af urenhedsatomer til korngrænsen; svækkelsen af samspillet mellem korngrænsen og miljøet, såsom spændingskorrosion osv. Revnen af messingstrimler hører for det meste til de to første årsager. Når skadelige elementer eller skadelige faser er til stede, forårsages korngrænsesegregation eller omvendt segregation, hvilket fører til svækkelse af bindingskraften mellem korngrænser, hvilket forårsager intergranulær revnedannelse eller brud under påvirkning af stress [` ].
2.1 Indflydelse af metallografisk struktur
Tager man 6H5 messing som eksempel, kan det ses fra Cu-Zn fasediagrammet, at H65 er en enfaset messing under langsomme afkølingsforhold. Men i den faktiske produktion er afkølingshastigheden hurtigere, og det er ikke-ligevægtskrystallisation. Knivfasen genereret af den peritetiske reaktion er ikke tilgængelig i tide. Den er fuldstændig omdannet til fase A og forbliver i organisationen [']. Knivfasens plasticitet ved stuetemperatur er forskellig fra a-fasens. Under valseprocessen er deformationen af de to faser ujævn, hvilket uundgåeligt vil føre til dannelsen af glideforskydninger ved grænsefladen mellem de to faser. Når den lokale spændingskoncentration forårsaget af dislokationer når et vist niveau. På dette tidspunkt er månefasematrixen revnet for at danne en revnekilde, og derefter dannes makrorevner under påvirkning af yderligere trækspænding. Derfor har antallet og fordelingen af Yin-fasen en væsentlig indflydelse på de koldvalsende revner af H65-messing.
har en vigtig indflydelse. Når der er mange månefaser, er de kontinuerligt fordelt blandt dendritterne i en netværksform. Denne netværksstruktur kan modstå større spændingskoncentration og er mindre tilbøjelig til at danne revner; når der er få månefaser, er det på grund af den store afstand mellem knivfaserne ikke let at danne revner. Der dannes spændingskoncentration, så der opstår ikke revner. Forskning viser, at v1[, når volumenfraktionen af knivfasen er større end 20% eller mindre end 5%, er højtemperatur-plasticiteten af H65-messing relativt god. Selvom månefasens plasticitet er bedre end a-fasens under varmvalsende forhold, vil der også forekomme revner, hvis spændingen ved fasegrænsen er koncentreret.
Kornstørrelsen af messing har også en vis indflydelse på dets revner. Jo større kornstørrelse, jo større er tendensen til revnedannelse. Fra analysen af den metallografiske struktur af messing er det kendt, at kornene i det ydre lag er væsentligt tykkere end det indre lag, og det ydre lag er i direkte kontakt med mediet, så det er let at forårsage revner. Forskning viser, at revner er relateret til ujævn kuldedeformation; adskillelse af jernindhold har også negative virkninger.
2.2 Virkning af urenheder
Virkningerne af flere urenheder på messingproduktion er som følger [']:
Jern: eksisterer som en urenhed og har ingen væsentlig indflydelse på de mekaniske egenskaber. Jernets opløselighed i messing er ekstremt lille, og jernrige faseurenhedspunkter er ofte fordelt i matrixen, hvilket har den virkning, at kornene forfines;
Lead and lead: Lead is a harmful impurity in simple brass and is distributed in granular form on the fusible eutectic at the grain boundary. when. When the lead content of brass is >0.03 %, revner forekommer ofte under rulleprocessen. Virkningen af mystik er nogenlunde den samme;
Antimon: Efterhånden som temperaturen falder, falder opløseligheden af antimon i en messing kraftigt, og den skøre forbindelse CuZbS udfældes, som fordeles i et netværk, hvilket alvorligt skader messingets koldbearbejdningsevne; Fosfor: sjældent fast opløsning i Cu-zn-legering, i et fosforindhold i messing
Hvis den overstiger {{0}}.05% til 0.06%, vil der fremkomme en skør fase Cu3P, hvilket reducerer messingens plasticitet;
Arsen: Opløseligheden af arsen i messing ved stuetemperatur er<0.1%. Excessive amounts will produce a brittle compound Cu3sA, which is distributed on the grain boundaries and reduces the plasticity of brass. Containing 0.02% to 0.05% As, which can prevent dezincification of brass and improve corrosion resistance.
2.3 Indflydelse af produktionsteknologi
Generelt er messingstrimler revnet i kanterne, men ikke revnet i midten. Der er to grunde. For det første, når den faktiske rulletype i produktionen er en flad rulle, har kantmetallet en tendens til at flyde sidelæns, så dets langsgående strømningshastighed er lavere end metallet i midten af båndet. Da strimlen er en helhed, er deformationerne af midter- og kantdelene gensidigt tilbageholdt. Derfor er metallet i midten af pladen udsat for trykspænding, mens metallet på begge sider udsættes for trækspænding. Når trækspændingen i kanterne overstiger metallets styrkegrænse, vil der opstå revner (revner). For det andet, under valseprocessen, får temperaturstigningen valsen til at producere termisk konveksitet, hvilket gør det midterste valsegab mindre og kantvalsegabet relativt større. Derfor er den centrale reduktionsmængde stor og kantreduktionsmængden lille. Dette vil yderligere bevirke, at metalstrømningshastigheden i midten er højere end ved kanterne, hvilket øger tendensen til kantrevner på strimlen. Derudover vil faktorer såsom ukorrekt kontrol af horisontale kontinuerlige støbeprocesparametre og for høje gennemløbsvalsningshastigheder føre til gulning. Revner opstår under valseprocessen af kobberstrimlen.
3. Forebyggende foranstaltninger mod koldvalsende revner
3.1 Råvarer
① Urenhedssammensætningen af gamle materialer ændrer sig meget, så de gamle materialer i samme batch skal blandes jævnt før brug, hvilket vil hjælpe urenhedssammensætningen af hver ladning til at være ensartet. Forudsætningen er at kontrollere Pb-indholdet af den endelige barre inden for 0,02 %. Hvis bP-indholdet er for højt, kan der let opstå revner;
② Kontroller bP-indholdet i de købte gamle materialer. Når bP-indholdet er meget stort, bør det bruges i forhold til at reducere bP-indholdet i barren;
③Vær opmærksom på industriel hygiejne, når du sorterer gamle materialer for at forhindre andre metalurenheder og gamle messingmaterialer i at blande sig ind.
3.2 Produktionsproces
① Kontroller betingelserne for smelte- og støbeprocessen, sænk støbetemperaturen passende, øg køleintensiteten og forbedre stopprocessen for at reducere de skadelige virkninger af bP, iB og andre urenheder;
②Reduktion af behandlingshastigheden og forøgelse af mellemudglødning kan effektivt undgå revner forårsaget af spændingskoncentration ved fasegrænsen. Denne metode er enkel og nem at implementere og er blevet verificeret i den faktiske produktion;
③ Ved almindelige kantrevner kan rullekronen reduceres passende, eller rullebøjningskraften kan justeres for at reducere kanttrækspændingen og derved undgå eller forbedre kantrevner.
3.3 Kontrolforanstaltninger for metallografisk struktur
① Det er befordrende for omdannelsen af støbestrukturen af ujævne søjleformede krystaller og ligeaksede krystaller til en struktur med god plasticitet og egnet til forarbejdning, og passbehandlingshastigheden og rullehastigheden er ikke let at være for stor;
② Nogle modificeringsmidler bør tilsættes passende under smeltning for at opnå effekten af fjernelse af urenheder, afgasning og raffinering af korn. For at løse problemet med strimmelkantsprængninger er det nødvendigt at reducere bP-indholdet på korngrænserne, jo mindre jo bedre. Til dette formål tilsættes en lille mængde sjældne jordarter. Sjældne jordarters grundstoffer kan danne en højsmeltepunktsforbindelse CePb3 med Pb ved temperaturer over 1100 grader. Når legeringen krystalliserer, udfældes den først og bliver til en ikke-spontan krystalkerne. Stigningen i antallet af krystalkerner kan forfine kornene og øge antallet af korngrænser og derved reducere Pb-indholdet på korngrænserne. CebP3 på korngrænserne kan øge styrken af korngrænserne og hjælpe med at forhindre revner i korngrænsen.
Nøglen til at forhindre koldvalsende revner af messingstrimler er at sikre kvaliteten af råmaterialer, kontrollere produktionsprocessen og procesparametrene og forbedre legeringsstrukturen.
4. Konklusion
① Der er mange faktorer, der påvirker levetiden af kobberlegeringsekstruderingsmatricer. Ud over selve matricens faktorer såsom matricemateriale, strukturelt design, varmebehandlingsproces osv., er brugen og vedligeholdelsen af matricen også vigtige faktorer;
② For stor-tonnage kobberlegeringsekstruderingspresser, især reverse ekstruderingspresser, skal der lægges stor vægt på afkøling af formen. En rimelig afkølingsmetode kan holde ekstruderingsmatricens arbejdstemperatur under hærdningsblødgøringstemperaturen uden at overkøle emnet og matricen, hvorved man undgår tilstopning og påvirker kvaliteten af det ekstruderede produkt;
③Den nuværende ideelle kølemetode er flydende nitrogenkøling. Ved at justere den flydende nitrogenstrøm og trykket kan køleintensiteten af formen styres, hvorved formens levetid maksimeres.
