Анализ и контроль поверхностных трещин в низкотемпературных бесшовных стальных трубах

Анализ и контроль поверхностных трещин в низкотемпературных бесшовных стальных трубах Причины микротрещин в трубах Чтобы сделать низкотемпературную бесшовную стальную трубу Gr6, у нее хорошие низкотемпературные ударные свойства-45 ℃, ее (C) рассчитан на 0,08% ~ 0,12%, а другие химические компоненты предназначены для повышения прочности и уточнения зерен. Обычно, (C) добавляют к 0,09%. Сталь 0,12% называется перитектической сталью, а важной особенностью перитектической стали является усадка при затвердевания, которая включает объемную усадку жидкофазного затвердевания и линейную усадку преобразования 8-Fe_1-Fe при высоких температурах. После того, как расплавленная сталь залита в кристаллизатор, стенка медной трубки кристаллизатора мениска с водяным охлаждением обеспечивает большую степень переохлаждения. Во-первых, твердое S-Fe кристаллизуется из жидкости и растет в виде дендритов. В высокотемпературной зоне не далеко под 1495 ℃ (i. д., около мениска), 100% 8-Fe превращается в 100% y-Fe в оболочке, а вокруг дендритов 8-Fe образуется оболочка y-Fe, образуя трехфазную границу раздела 8-Fe + L + 3,-Fe. Дендриты и жидкая фаза между дендритами подвергаются перитектической реакции. Когда (C) составляет 0,10%, преобразование 6-Fe-лист-Fe происходит при температуре на 25 ℃ ниже температуры твердого тела, а коэффициент линейного сжатия составляет 9,8 × 10-soC-1; когда (C)> 0,20%, коэффициент линейного сжатия 8-Fe составляет около 2,0 × 10-5oC ~, то есть, когда происходит преобразование 8-Fe-лист-Fe, линейное сокращение увеличивается на 3,8%. Линейное сжатие раковины самое большое, сформированный зазор самый большой, и метка вибрации также самая глубокая. Сопровождаемый большой объемной усадкой, оболочка заготовки отделяется от стенки медной трубки, образуя воздушный зазор, что приводит к наименьшему теплу, самой тонкой оболочке заготовки и углублению на поверхности. Скорость охлаждения и затвердевания углубленной части медленнее, чем у других частей; поэтому структура углубленной части грубая, и она очень чувствительна к трещинам. Под действием термического напряжения и статического давления расплавленной стали концентрация напряжений происходит в слабой части, что приводит к индукции трещин. Перитектическая стальная круглая заготовка непрерывного литья подвержена дефектам депрессии. Чем глубже углубление оболочки, тем более неравномерная толщина оболочки и тем больше вероятность трещин. Место, где возникают трещины, часто сопровождается углублениями и морфологией впадины круглой заготовки. В тяжелых случаях на дне впадины появляются трещины, в результате чего на поверхности стальной трубы после прокатки возникают большие дефекты внешней складки. Первичная затвердевшая оболочка перитектической стали сильно неравномерна, а слабая часть оболочки является положением «горячей точки» для трещин. Оболочка заготовки непрерывного литья Gr6 350 мм, из которой просочилась сталь во время литья, была рассечена. Измеряли толщину первичного затвердевания оболочки поперечного сечения. Было обнаружено, что внутренняя стенка первичной оболочки была волнистой в продольном направлении, а толщина оболочки была очень неравномерной. Корпус заготовки, из которой просочилась сталь. Изменение кривой толщины оболочки 350 мм круглой заготовки на ранней стадии затвердевания. Фактическое измеренное значение (е) толщины затвердевшей оболочки на ранней стадии затвердевания соответствует теоретически рассчитанной величине (е). Толщина оболочки постепенно становится тоньше после 600 мм от поверхности жидкости кристаллизатора. Толщина оболочки является самой тонкой на расстоянии 700 мм от поверхности жидкости кристаллизатора, а затем постепенно утолщается, что соответствует наблюдаемой рассеченной оболочке. Микротрещины, образующиеся в слабой части первичной оболочки кристаллизатора, продолжают расширяться после выхода из кристаллизатора из-за влияния охлаждающей воды или температуры выпрямления во вторичной зоне охлаждения. 2,2 Влияние микротрещин на поверхности трубки на катаной трубе После того, как трубка с микротрещинами нагревается и катится, трещины разной степени тяжести будут образовывать разные степени внешних дефектов складывания на поверхности стальной трубки, некоторые из них в форме хлопьев, некоторые имеют форму «ногтей», А более мягкие дефекты можно удалить путем шлифования. Однако, как только внешний дефект складчатости появляется на поверхности стальной трубки, он распространится по всему телу трубки и не может быть измельчен, в результате чего стальная трубка утилизируется. После поперечного металлографического анализа дефекта чешуйки было обнаружено, что максимальная глубина дефекта в матрицу составляла около 0,95 мм, а хвост был раздвоен и заострен. После поперечного металлографического анализа дефекта «ноготь» было обнаружено, что дефект проник в матрицу примерно на 1,1 мм, и хвост был заострен. Трещина простирается от поверхности трубки внутрь. Когда труба свернута, трещина не будет сварена, и может только усугубиться с увеличением деформации качения. Поэтому, чтобы избежать возникновения внешних дефектов складчатости в стальных трубах, можно устранить только микротрещины на поверхности трубки. Меры по предотвращению микротрещин: 1. улучшить чистоту расплавленной стали: Усилить контроль процесса «рафинирования и рафинирования» для снижения содержания P и S в расплавленной стали. Когда (S)> 0,015% и (P)> 0,020% в стали, высокотемпературная прочность и пластичность стали значительно уменьшаются, и вероятность трещин увеличивается. Таким образом, контроль (P)≤ 0,015%, (S)≤ 0,010% и вакуумная дегазация максимально повышают чистоту расплавленной стали, что способствует снижению вероятности трещин. 2. Контролируйте перегрев расплавленной стали и уменьшайте скорость вытягивания заготовки: Теплопередача кристаллизатора является наиболее важным звеном в процессе охлаждения и затвердевания заготовки непрерывного литья. Если расплавленная сталь в кристаллизатора охлаждается слишком быстро, на поверхности первичной заготовки будут образовываться мелкие продольные трещины. Когда плотность теплового потока кристаллизатора ниже 1,7 МВт/мз, в перитектической стали не появятся трещины. Скорость вытяжки имеет важное влияние на плотность теплового потока кристаллизатора. С увеличением скорости вытягивания увеличивается плотность теплового потока кристаллизатора, увеличивается неравномерность бокового распределения температуры вблизи мениска, увеличивается показатель возникновения трещин. По мере увеличения скорости вытяжки толщина шлаковой пленки уменьшается. При отливке перитектической стали используется специальный защитный шлак для перитектической стали для контроля перегрева расплавленной стали при 20-30 ° С. Скорость рисования на 10%-15% ниже, чем у обычной углеродистой стали, чтобы обеспечить чертеж. Во время коррекции температура поверхности слитка находится далеко от хрупкой температурной зоны. 3. Контролируйте колебания уровня жидкости кристаллизатора: Колебания уровня жидкости кристаллизатора влияют на плавление и равномерный поток защитного шлака, вызывая колебания теплового потока мениска и неравномерное распределение бокового теплового потока. Колебания уровня жидкости кристаллизатора увеличиваются с ± 5 мм до ± 20 мм, а показатель трещины увеличивается с 0 до 2,0. Система контроля уровня жидкости может заставить уровень жидкости кристаллизатора колебаться в пределах ± 3 мм, эффективно контролируя образование трещин в слитке. 4. Используйте подходящий конус кристаллизатора: Конус кристаллизатора влияет на состояние контакта между затвердевшой оболочкой слитка и медной трубкой кристаллизатора. Свой конус должен быть приспособлен к усушке затвердевшей раковины слитка для предотвращения затвердевшей раковины будет отделяться от внутренней стенки кристаллизатора слишком рано для того чтобы сформировать воздушный зазор, который уменьшит охлаждающее действие раковины. Согласно закону роста толщины оболочки кристаллизатора, e = хвост (где k-коэффициент затвердевания, t-время затвердевания, n-индекс мощности), толщина затвердевания слитка находится в параболической зависимости со временем. Застревшая оболочка одиночн-сплющенного кристаллизатора не может поддерживать стабильный контакт с внутренней стенкой кристаллизатора. По мере увеличения времени рисования воздушный зазор увеличивается. Под действием статического давления расплавленной стали оболочка деформируется, вызывая неравномерное охлаждение. Использование параболического или мульти-конический кристаллизатор может сделать затвердевшие оболочки контакт хорошо с внутренней стенкой кристаллизатора медной трубки, предотвращая оболочки от деформирования и растрескивания. Время столба: Oct-09-2024