1. Къде възниква дефектът на порьозността в студеновалцуваните рулони?
Дефектите на порьозността в студеновалцуваните рулони са почти изцяло наследени от горната непрекъснато отлята плоча, произхождащи от кухини, образувани от газове във втвърдената стомана по време на производство на стомана и непрекъснато леене. Те могат да бъдат класифицирани основно в две категории:
Подкожни мехурчета: Малки пори, скрити под повърхността на плочата. Това е основният източник на повърхностни дефекти в студено{1}}валцуваните листове.
Отвори/пори: Още по-малки пори или пори, разположени в плочата.
Въз основа на техния произход, тези пори могат да бъдат допълнително класифицирани като аргонови мехурчета и реакционни пори (като CO мехурчета) и т.н.
2. Как се образуват аргонови мехурчета по време на непрекъснато леене и в крайна сметка водят до дефекти при студено валцуване?
Генериране на мехурчета: По време на непрекъснато леене газът аргон обикновено се вдухва през запушалки или горната дюза, за да се предотврати запушването на потопената входна дюза. Под турбулентния поток на разтопената стомана този газ аргон се разпада на малки мехурчета.
Увличане на мехурчета: Повечето аргонови мехурчета се издигат на повърхността и се абсорбират от защитната шлака. Въпреки това, ако скоростта на потока на аргон е нестабилна или полето на потока не се контролира правилно, някои мехурчета аргон ще проникнат дълбоко в кристализатора с потока от разтопена стомана и ще бъдат уловени от втвърдяващата се обвивка на заготовката, образувайки подкожни пори.
Еволюция на валцуване: Тези подкожни пори се разтягат и сплескват по време на горещо и студено валцуване. Ако стените на порите не успеят да се заварят правилно по време на валцоване, те ще се напукат или разширят по време на последваща обработка, като в крайна сметка образуват лющене, лющене или точкови-като дефекти по повърхността на студено-валцувания лист.
3.Освен аргоновите мехурчета, какви други металургични фактори могат да причинят порьозност?
Лоша дезоксидация: Когато съдържанието на кислород в разтопената стомана е твърде високо или когато се добавят недостатъчно дезоксиданти (като алуминий или силиций), по време на втвърдяването възниква въглерод-кислородна реакция, генерираща въглероден оксид (CO). Ако разтопената стомана има висок вискозитет или се втвърдява твърде бързо, CO газът не може да се издигне и да излезе, като се улавя в заготовката и образува пори.
Пренасищане на газ: Ако съдържанието на разтворен водород, азот или други газове в разтопената стомана е твърде високо, те ще се утаят по време на втвърдяването поради внезапен спад в разтворимостта, потенциално натрупвайки се и образувайки пори.
Лошо изсушаване на дюзи или защитна шлака: Ако защитната шлака или материалът на дюзата, използван при непрекъснато леене, съдържа влага, тя ще генерира водна пара при контакт с разтопената стомана при високи температури, незабавно образувайки мехурчета, които след това се улавят вътре в стоманата.
Проучванията показват, че частици оксид понякога придружават тези мехурчета и дори могат да бъдат отстранени по време на последващо ецване, оставяйки само прости пори.
4.Как се развиват дефектите на порьозността по време на процеса на валцуване? Каква форма в крайна сметка приемат върху студено валцуваната рулона?
Първоначално състояние: В непрекъснато отлети плочи порите са сферични или елипсовидни, вариращи по размер от микроскопични до видими с просто око, разпределени под повърхността или вътрешно.
Етап на горещо валцуване: При висока температура и огромно налягане на валцоване, порите се сплескват и удължават, разширявайки се по посока на валцоване. Ако повърхностите на порите могат да направят добър контакт и да се заварят заедно при висока температура, дефектът може да изчезне; ако заваряването е лошо, ще се образува микро-отслояване или прекъсване.
Етап на студено валцуване и отгряване:
Образуване на люспи: Незаварените подповърхностни пори ще бъдат изложени на или близо до повърхността по време на изтъняване при студено валцуване, образувайки издутини,-подобни на език (т.е. тежки люспи).
Образуване на кухини: Сериозни пори или мехурчета, когато се валцуват до много тънки размери, не могат да бъдат напълно покрити от метал, като в крайна сметка се разкъсват, образувайки перфорации.
Образуване на мехури: Газът, уловен вътре в лентата, се разширява по време на нагряване при отгряване, причинявайки локално издуване на повърхността.
Окончателна форма: В студено{0}}валцуваните продукти дефектите на порьозността обикновено се проявяват като точково-или ивично-отлепване, единични или множество групирани малки дупки и периодично отлепване.
5.Как можем да идентифицираме дефекти, причинени от пори както на макроскопично, така и на микроскопично ниво?
Характеристики на макроскопска идентификация:
Местоположение на разпределение: Дефектите, причинени от аргонови мехурчета, често се разпределят по краищата на лентата (20-50 mm от ръба), тъй като краищата са местата, където мехурчетата лесно се улавят. Дефекти, причинени от вътрешни реакционни пори, могат да се появят на всяко място по ширината на лентата.
Морфология на дефекта:
Ям{0}}подобен пилинг: Изглежда като малки, релефни точки без видими включвания около тях; често срещано при високо-въглеродна стомана или дълбоко{2}}изтеглена стомана.
Единичен малък отвор: На тънкия лист се появява изолиран малък отвор; зоната около отвора е гладка, без следи от разпространение на пукнатини.
Микроскопско потвърждение:
Металографски анализ: От мястото на дефекта се изрязва-напречно сечение, шлифова се и се наблюдава. Отлепването, причинено от мехурчета, често разкрива кухини или разслояване, простиращи се по посоката на валцуване отдолу, без очевидни не-метални включвания в заобикалящата матрица.
Анализ чрез сканираща електронна микроскопия (SEM) и енергийно дисперсионна спектроскопия (EDS):
Чрез отваряне на белещата се кожа или наблюдение на вътрешната стена на порите, откриването на аргон (Ar) директно доказва, че дефектът произхожда от аргонови мехурчета (въпреки че аргонът може вече да се е разпръснал, което затруднява откриването).
По-често се откриват следи от оксидни частици (като FeO, MnO, SiO₂ и др.), което показва, че порите са претърпели окисляване на вътрешната стена при високи температури.
Ако се открие голямо количество защитни компоненти на шлаката като Ca, Na и K, това показва, че дефектът е по-вероятно причинен от улавяне на шлака, отколкото от обикновени мехурчета.
Ключов критерий: Ако на мястото на дефекта не се открие голямо количество макроскопични включвания, но морфологията съответства на характеристиките на „наслояване, мехурчене и единични пори“ и местоположението е на ръба или има история на улавяне на аргон в процеса, обикновено може да се определи като дефект на порьозност.