Análisis y control de grietas superficiales en tubos de acero sin costura de baja temperatura

Análisis y control de grietas superficiales en tubos de acero sin costura de baja temperatura Causas de microgrietas en tubos Para hacer que el tubo de acero sin costura a baja temperatura Gr6 tenga buenas propiedades de impacto a baja temperatura de-45 ℃, su (C) está diseñado para ser 0.08% ~ 0.12%, y los otros componentes químicos son para mejorar la resistencia y refinar granos. Por lo general, (C) se añade a 0,09%. El acero al 0,12% se llama acero peritéctico, y una característica importante del acero peritéctico es la contracción por solidificación, que incluye la contracción volumétrica de la solidificación en fase líquida y la contracción lineal de la transformación 8-Fe _ 1-Fe a altas temperaturas. Después de verter el acero fundido en el cristalizador, la pared del tubo de cobre del cristalizador refrigerado por agua del menisco proporciona un gran grado de sobreenfriamiento. Primero, el S-Fe sólido se cristaliza a partir del líquido y crece en forma de dendritas. En la zona de alta temperatura no muy por debajo de 1495 ℃ (i.e., cerca del menisco), 100% 8-Fe se convierte en 100% y-Fe en la cáscara, y se forma un revestimiento y-Fe alrededor de las dendritas 8-Fe, formando una interfaz trifásica 8-Fe + L + 3,-Fe. Las dendritas y la fase líquida entre las dendritas experimentan una reacción peritéctica. Cuando (C) es 0.10%, la transformación de 6-Fe-hoja-Fe ocurre a 25 ℃ por debajo de la temperatura de solidus, y el coeficiente de contracción lineal es 9,8 × 10-soC-1; cuando (C)>0.20%, el coeficiente de contracción lineal de 8-Fe es aproximadamente 2,0 × 10-5oC ~, es decir, cuando ocurre la transformación de 8-Fe-hoja-Fe, la contracción lineal aumenta un 3,8%. La contracción lineal de la carcasa es la más grande, el espacio formado es el más grande y la marca de vibración también es la más profunda. Acompañado por una contracción de gran volumen, la carcasa de la palanquilla se separa de la pared del tubo de cobre para formar un espacio de aire, lo que resulta en el flujo de calor más pequeño, la carcasa de la palanquilla más delgada y una depresión en la superficie. La velocidad de enfriamiento y solidificación de la parte deprimida es más lenta que la de otras partes; por lo tanto, la estructura de la parte deprimida está engrosada y es altamente sensible a las grietas. Bajo la acción del estrés térmico y la presión estática del acero fundido, la concentración de tensión se produce en la parte débil, lo que resulta en la inducción de grietas. La palanquilla redonda de fundición continua de acero peritéctico es propensa a defectos de depresión. Cuanto más profunda sea la depresión de la cáscara, más desigual será el grosor de la cáscara y mayor será la probabilidad de grietas. El lugar donde se producen las grietas suele ir acompañado de depresiones y la morfología de la depresión de la palanquilla redonda. En casos severos, aparecen grietas en la parte inferior de la depresión, lo que resulta en grandes defectos de pliegue externo en la superficie del tubo de acero después del laminado. La carcasa de solidificación primaria del acero peritéctico es altamente desigual, y la parte débil de la carcasa es la posición de "punto caliente" para las grietas. Se disecó la cubierta de la palanquilla de colada continua Gr6 de 350mm que tenía fugas de acero durante la colada. Se midió el espesor de la cubierta solidificada primaria de la sección transversal. Se encontró que la pared interna de la cubierta primaria era ondulada en la dirección longitudinal y el espesor de la cubierta era muy desigual. Shell de la palanquilla que goteó acero. La curva de cambio del espesor de la cáscara de la palanquilla redonda de 350mm en la etapa temprana de la solidificación. El valor medido real (e) del espesor de la cáscara solidificada en la etapa temprana de la solidificación es consistente con el valor calculado teóricamente (e). El espesor de la carcasa se vuelve gradualmente más delgado después de 600mm desde la superficie del líquido del cristalizador. El grosor de la carcasa es el más delgado a 700mm de la superficie del líquido del cristalizador, y luego se espesa gradualmente, lo que es consistente con la carcasa disecada observada. Las microgrietas generadas en la parte débil de la carcasa primaria del cristalizador continúan expandiéndose después de abandonar el cristalizador debido a la influencia del agua de enfriamiento o la temperatura de enderezamiento en la zona de enfriamiento secundaria. 2,2 La influencia de las microfisuras en la superficie del tubo en el tubo laminado Después de que el tubo con microfisuras se calienta y lamina, las grietas de diferente gravedad formarán diferentes grados de defectos de plegado externo en la superficie del tubo de acero, algunos tienen forma de escamas, algunos tienen la forma de “uñas”, Y los defectos más leves pueden eliminarse mediante molienda. Sin embargo, una vez que el defecto de plegado externo aparece en la superficie del tubo de acero, se extenderá por todo el cuerpo del tubo y no se puede moler, lo que provocará que el tubo de acero se deseche. Después del análisis metalográfico transversal del defecto de escamas, se encontró que la profundidad máxima del defecto en la matriz era de aproximadamente 0,95mm, y la cola estaba bifcada y puntiaguda. Después del análisis metalográfico transversal del defecto de la "uña", se encontró que el defecto penetró en la matriz aproximadamente 1,1mm, y la cola fue puntiaguda. La grieta se extiende desde la superficie del tubo hacia el interior. Cuando se enrolla el tubo, la grieta no se soldará y solo se puede agravar con el aumento de la deformación por rodadura. Por lo tanto, para evitar la aparición de defectos de plegado externos en los tubos de acero, solo se pueden eliminar las microgrietas en la superficie del tubo. Medidas para prevenir las microfisuras: 1. mejorar la limpieza del acero fundido: Fortalecer el control del proceso de "refinación y refinación" para reducir el contenido de P y S del acero fundido. Cuando (S)>0.015% y (P)>0.020% en acero, la resistencia a altas temperaturas y la plasticidad del acero se reducen significativamente, y la probabilidad de grietas aumenta. Por lo tanto, el control (P)≤ 0.015%, (S)≤ 0.010% y la desgasificación al vacío mejoran la limpieza del acero fundido tanto como sea posible, lo que es propicio para reducir la probabilidad de grietas. 2. controlar el sobrecalentamiento del acero fundido y reducir la velocidad de dibujo de la palanquilla: La transferencia de calor del cristalizador es el enlace más importante en el proceso de enfriamiento y solidificación de la palanquilla de colada continua. Si el acero fundido en el cristalizador se enfría demasiado rápido, se generarán grietas longitudinales finas en la superficie de la carcasa de la palanquilla primaria. Cuando la densidad de flujo térmico del cristalizador es inferior a 1,7 MW/m ^ {2}, no aparecerán grietas en el acero peritéctico. La velocidad de estirado tiene una influencia importante en la densidad de flujo de calor del cristalizador. Con el aumento de la velocidad de estirado, la densidad de flujo de calor del cristalizador aumenta, la no uniformidad de la distribución de temperatura lateral cerca del menisco aumenta y el índice de aparición de grietas aumenta. A medida que aumenta la velocidad de estirado, disminuye el espesor de la película de escoria. Cuando se funde el acero peritéctico, se utiliza una escoria protectora especial para el acero peritéctico para controlar el sobrecalentamiento del acero fundido a 20-30 ° C. La velocidad de dibujo es 10%-15% más baja que la del acero al carbono ordinario para garantizar el dibujo. Durante la corrección, la temperatura de la superficie del lingote está lejos de la zona de temperatura frágil. 3. controlar la fluctuación del nivel de líquido cristalizador: La fluctuación del nivel líquido del cristalizador afecta la fusión y el flujo uniforme de la escoria protectora, causando la fluctuación del flujo de calor del menisco y la distribución desigual del flujo de calor lateral. La fluctuación del nivel de líquido del cristalizador aumenta de ± 5mm a ± 20mm, y el índice de grietas aumenta de 0 a 2,0. El sistema de control de nivel de líquido puede hacer que el nivel de líquido del cristalizador fluctúe dentro de ± 3mm, controlando efectivamente la generación de grietas en el lingote. 4. Utilice un cono cristalizador adecuado: El estrechamiento del cristalizador afecta el estado de contacto entre la carcasa del lingote solidificado y el tubo de cobre del cristalizador. Su forma cónica debe adaptarse a la contracción de la carcasa del lingote solidificado para evitar que la carcasa solidificada se separe de la pared interna del cristalizador demasiado pronto para formar un espacio de aire, lo que reducirá el efecto de enfriamiento de la carcasa. De acuerdo con la ley de crecimiento del espesor de la carcasa del cristalizador, e = flail (donde k es el coeficiente de solidificación, t es el tiempo de solidificación y n es el índice de potencia), el espesor de solidificación del lingote está en una relación parabólica con el tiempo. La carcasa solidificada del cristalizador cónico único no puede mantener un contacto estable con la pared interna del cristalizador. A medida que aumenta el tiempo de estirado, aumenta el espacio de aire. Bajo la acción de la presión estática del acero fundido, la cáscara se deforma, causando un enfriamiento desigual. El uso de un cristalizador parabólico o multicónico puede hacer que la carcasa solidificada entre en contacto con la pared interna del tubo de cobre del cristalizador, evitando que la carcasa se deforme y se agriete. Tiempo de publicación: Oct-09-2024