Análise e controle de fissuras superficiais em tubos de aço sem costura de baixa temperatura

Análise e controle de fissuras superficiais em tubos de aço sem costura de baixa temperatura Causas de microfissuras em tubos Para tornar o tubo de aço sem costura de baixa temperatura Gr6 tem boas propriedades de impacto de baixa temperatura de-45 ℃, seu (C) é projetado para ser 0,08% ~ 0,12%, e os outros componentes químicos são para melhorar a resistência e refinar grãos. Geralmente, (C) é adicionado a 0,09%. O aço 0,12% é chamado de aço peritético, e uma característica importante do aço peritético é o encolhimento da solidificação, que inclui o encolhimento do volume da solidificação da fase líquida e o encolhimento linear da transformação 8-Fe_1-Fe em altas temperaturas. Depois que o aço fundido é despejado no cristalizador, a parede do tubo de cobre do cristalizador refrigerado a água do menisco fornece um grande grau de super-resfriamento. Primeiro, o sólido S-Fe é cristalizado a partir do líquido e cresce sob a forma de dendritos. Na zona de alta temperatura não muito abaixo de 1495 ℃ (i.e., perto do menisco), 100% 8-Fe é convertido em 100% y-Fe na casca, e um revestimento y-Fe é formado em torno dos dendritos 8-Fe, formando uma interface trifásica 8-Fe + L + 3,-Fe. Os dendritos e a fase líquida entre os dendritos sofrem uma reação peritética. Quando (C) é 0,10%, a transformação 6-Fe-leaf-Fe ocorre a 25 ℃ abaixo da temperatura solidus e o coeficiente de contração linear é 9,8 × 10-soC-1; quando (C)> 0,20%, o coeficiente de contração linear 8-Fe é cerca de 2,0 × 10-5oC ~, ou seja, quando ocorre a transformação 8-Fe-leaf-Fe a contração linear aumenta em 3,8%. A contração linear da casca é a maior, a lacuna formada é a maior e a marca de vibração também é a mais profunda. Acompanhada por um grande encolhimento de volume, a concha do tarugo separa-se da parede do tubo de cobre para formar um espaço de ar, resultando no menor fluxo de calor, na mais fina concha do tarugo e numa depressão na superfície. A velocidade de resfriamento e solidificação da parte deprimida é mais lenta do que a de outras partes; portanto, a estrutura da parte deprimida é grosseira e é altamente sensível a rachaduras. Sob a ação do estresse térmico e pressão estática do aço fundido, a concentração de tensão ocorre na parte fraca, resultando em indução de fissuras. O tarugo redondo de aço peritético é propenso a defeitos depressivos. Quanto mais profunda a depressão da casca, mais desigual a espessura da casca e maior a probabilidade de rachaduras. O local onde ocorrem as rachaduras é frequentemente acompanhado por depressões e morfologia da depressão do boleto redondo. Em casos graves, rachaduras aparecem na parte inferior da depressão, resultando em grandes defeitos de dobra externa na superfície do tubo de aço após o rolamento. A camada primária de solidificação do aço peritético é altamente desigual, e a parte fraca da casca é a posição “hot spot” para rachaduras. A casca do tarugo de fundição contínua de 350mm Gr6 que vazou aço durante a fundição foi dissecada. A espessura da casca solidificada primária da seção transversal foi medida. Verificou-se que a parede interna da concha primária era ondulada na direção longitudinal e a espessura da concha era muito desigual. Concha do boleto que vazou aço. A curva de mudança da espessura da casca do tarugo redondo de 350mm no estágio inicial de solidificação. O valor real medido (e) da espessura do invólucro solidificado na fase inicial da solidificação é consistente com o valor teoricamente calculado (e). A espessura do invólucro torna-se gradualmente mais fina após 600mm da superfície líquida do cristalizador. A espessura da casca é a mais fina a 700mm da superfície do líquido cristalizador e depois engrossa gradualmente, o que é consistente com a casca dissecada observada. As microfissuras geradas na parte fraca da camada primária do cristalizador continuam a se expandir depois de deixar o cristalizador devido à influência da água de resfriamento ou da temperatura de endireitamento na zona de resfriamento secundário. 2.2 A influência de microfissuras na superfície do tubo no tubo laminado Depois que o tubo com microfissuras é aquecido e enrolado, rachaduras de gravidade diferente formarão diferentes graus de defeitos dobráveis externos na superfície do tubo de aço, alguns estão na forma de flocos, alguns têm a forma de “unhas”, E os defeitos mais suaves podem ser removidos moendo. No entanto, uma vez que o defeito de dobramento externo aparece na superfície do tubo de aço, ele se espalhará por todo o corpo do tubo e não poderá ser retificado, resultando no desmantelamento do tubo de aço. Após análise metalográfica transversal do defeito do floco, verificou-se que a profundidade máxima do defeito na matriz foi de cerca de 0,95mm, e a cauda foi bifurcada e pontiaguda. Após análise metalográfica transversal do defeito da “unha”, verificou-se que o defeito penetrou na matriz cerca de 1,1mm e a cauda foi apontada. A rachadura se estende desde a superfície do tubo até o interior. Quando o tubo é enrolado, a rachadura não será soldada, e só pode ser agravada com o aumento da deformação do rolamento. Portanto, para evitar a ocorrência de defeitos de dobramento externos em tubos de aço, apenas as microfissuras na superfície do tubo podem ser eliminadas. Medidas para evitar microfissuras: 1. Melhore a limpeza do aço fundido: Fortalecer o controle do processo de “refino e refino” para reduzir o teor de P e S do aço fundido. Quando (S)> 0,015% e (P)> 0,020% em aço, a resistência a altas temperaturas e a plasticidade do aço são significativamente reduzidas e a probabilidade de rachaduras aumenta. Portanto, controle (P)≤ 0,015%, (S)≤ 0,010% e desgaseificação a vácuo melhoram a limpeza do aço fundido tanto quanto possível, o que é propício para reduzir a probabilidade de rachaduras. 2. Controle o superaquecimento do aço fundido e reduza a velocidade do desenho do boleto: A transferência de calor do cristalizador é o elo mais importante no processo de resfriamento e solidificação do tarugo de fundição contínua. Se o aço fundido no cristalizador for resfriado muito rapidamente, rachaduras longitudinais finas serão geradas na superfície do tarugo primário. Quando a densidade do fluxo de calor do cristalizador é menor que 1,7 MW/mz, nenhuma rachadura aparecerá no aço peritético. A velocidade do desenho tem uma influência importante na densidade do fluxo de calor do cristalizador. Com o aumento da velocidade de desenho, a densidade do fluxo de calor do cristalizador aumenta, a não uniformidade da distribuição de temperatura lateral perto do menisco aumenta e o índice de ocorrência de rachaduras aumenta. À medida que a velocidade do desenho aumenta, a espessura do filme de escória diminui. Ao fundir aço peritético, escória protetora especial para aço peritético é usada para controlar o superaquecimento do aço fundido a 20-30 °C. A velocidade do desenho é 10%-15% mais baixa do que aquela do aço carbono ordinário para assegurar o desenho. Durante a correção, a temperatura da superfície do lingote está longe da zona de temperatura frágil. 3. Controle a flutuação do nível líquido do cristalizador: A flutuação do nível do líquido cristalizador afeta o fluxo de fusão e uniforme da escória protetora, causando a flutuação do fluxo de calor do menisco e a distribuição desigual do fluxo de calor lateral. A flutuação do nível do líquido do cristalizador aumenta de ± 5mm para ± 20mm e o índice de fissura aumenta de 0 para 2,0. O sistema de controle do nível líquido pode fazer o nível líquido do cristalizador flutuar dentro de ± 3mm, controlando efetivamente a geração de rachaduras no lingote. 4. Use um atarraxamento do cristalizador apropriado: O cone do cristalizador afeta o estado de contato entre o lingote solidificado e o tubo de cobre do cristalizador. Seu cone deve ser adaptado ao encolhimento da casca do lingote solidificado para evitar que a casca solidificada seja separada da parede interna do cristalizador cedo demais para formar um espaço de ar, o que reduzirá o efeito de resfriamento da casca. De acordo com a lei de crescimento da espessura da casca do cristalizador, e = flail (onde k é o coeficiente de solidificação, t é o tempo de solidificação e n é o índice de potência), a espessura de solidificação do lingote está em uma relação parabólica com o tempo. A casca solidificada do cristalizador cônico único não pode manter contato estável com a parede interna do cristalizador. Conforme o tempo de desenho aumenta, o intervalo aumenta. Sob a ação da pressão estática do aço fundido, a casca é deformada, causando resfriamento desigual. O uso de um cristalizador parabólico ou multi-cônico pode fazer o contato do invólucro solidificado bem com a parede interna do tubo de cobre cristalizador, impedindo que o invólucro se deforme e quide. Tempo do post: Oct-09-2024