目次1.范围(1)2.规范性引用文件(1)3.牌号(2)4.技术要求(2)5试验方法(8)6检验规则(11)7检验文件(12)8标志、包装、运输和贮存(13)8.1每个铸件应在非加工面上(不影响配合的面)做下列标志或其中一部分。
(13)附录(14)碳素钢铸件通用技术条件1.范围本标准规定了碳素钢铸件的牌号、要求、试验方法、检验规则、检验文件、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于产品的图样及技术文件中无特殊要求的低碳钢铸件,凡产品图样或技术文件中无特殊要求时,均应符合本标准的规定。
本标准适用于产品的设计、生产和验收,外协铸件签订技术协议时参照使用。
2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T223钢铁及合金的化学分析方法GB/T228金属材料室温拉伸试验方法GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T231.1金属布氏硬度试验第一部分:试验方法GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)GB/T5677铸钢件射线照相及底片等级分类方法GB/T6060.1-1997表面粗糙度比较样块铸造表面GB/T6397金属拉伸试验试样GB/T6414-1999铸件尺寸公差与机械加工余量GB/T7233铸钢件超声探伤及质量评级方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T8493-1987一般工程用铸造碳钢金相GB/T9443-2007铸钢件渗透检测GB/T9444-2007铸钢件磁粉检测GB/T11352-1989一般工程用铸造碳钢件GB/T15056铸造表面粗糙度评定方法3.牌号碳素钢铸件的牌号为:ZG230-450;ZG270-500;ZG310-570。
4.技术要求4.1机械性能4.1.1碳素钢铸件的热处理,除在图样和有关技术文件中注明者外,均应进行正火或退火处理,经正火或退火后的机械性能功能应符合表4-1的规定。
钢材常见缺陷及原因、圆钢1划伤特征:一般呈直线型沟痕,可见沟底,长度由肉眼刚刚可见到几毫米不等,长度自几毫米至几米不等,可断续分布,也可能通长分布。
原因:导卫表面不光滑,有毛刺或磨损严重;滚动导轮不转或磨损严重;翻钢板表面不光滑刮伤;在运输过程中辊道盖板等刮伤。
2折叠特征:沿轧制方向呈直线状分布,外形似裂纹,边缘有时呈锯齿状,连续或断续分布,深浅不一,内有氧化铁皮,在横断面上看,一般呈折角。
原因:前某一道次出耳子;前某道次产生划伤、轴错、轧槽损坏或磨损严重、飞边等;原料表面有尖锐棱角或裂纹。
3结疤特征:一般呈舌形或指甲形,宽而厚的一端和基体相连;有时其外形呈一封闭的曲线,嵌在钢材表面上。
原因:前一孔型轧槽损坏破损或磨损严重;外界金属落在轧件上被带入孔型,压入钢材表面;前一道次轧件表面有深度较大的凹坑。
4耳子特征:出现于成品的两旁辊缝处,呈平行于轴线的突起条状。
有两侧耳子、单侧耳子、全长出耳、局部出耳和周期出耳等。
原因:孔型设计不良,宽展估计过小;成品前料型高度较大;成品孔辊缝小;终轧温度低,宽展增加;成品导板安装不正、尺寸大或磨损严重;横梁或导板盒松动;轧槽更换错误或轧机轴承损坏。
5弯曲特征:有头部弯曲、局部弯曲、全长弯曲等。
原因:出口导卫安装过高或过低;温度不均;上下辊径差过大;冷床不平,成品在冷床上排列不齐,移动速度不一致,翻钢设备不良;冷却水分布不均匀,成品冷却不均;精整操作不良。
6翘皮特征:呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮,大部分是生根的,也有不生根的。
原因:导卫装置加工或安装不良,围盘有尖锐棱角,刮伤了轧件表面,再轧后,引起翘皮;输送辊道表面粗糙,刮起伤了轧件表面,再轧后造成翘皮;轧件带有薄耳子;轧槽磨损严重,轧件在孔型内打滑;连铸坯内部有较大的皮下气泡,轧后破裂形成翘皮。
7表面夹杂特征:一般呈点状、条状或块状分布,其颜色有暗红、暗黄、灰白等,机械地粘结在成品表面上,不易剥落,且有一定的深度。
2.5各种因素对钢材性能的影响一.化学成分普通碳素钢中Fe占99%,其他杂质元素占1%;普通低合金钢中有<5%的合金元素。
一般控制在0.22%以下,在0.2以下时,可焊性良好。
硫(S):热脆性。
有害元素,引起热脆和分层。
不得超过0.05%。
磷(P):冷脆性。
抗腐蚀能力略有提高,可焊性降低。
不得超过0.045%。
锰(Mn):合金元素。
弱脱氧剂。
与S形成MnS,(熔点为1600℃),可以消除一部分S的有害作用。
硅(Si):合金元素。
强脱氧剂。
,可细化精粒,提高强度,且不影响其它性能,但过量会恶化焊接性和抗锈性。
钒(V):合金元素。
细化晶粒,提高强度,其碳化物具有高温稳定性,适用于受荷较大的焊接结构。
氧(O):有害杂质。
氮(N):有害杂质。
碳当量(carbonequivalent)把钢中合金元素的含量按其对某种性能(如焊接性、铸造工艺性等)的作用换算成碳的相当含量。
Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15二.冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹等。
1.偏析:金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。
主要是硫、磷偏析,其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。
2.非金属夹杂:指钢材中的非金属化合物,如硫化物、氧化物,他们使钢材性能变脆。
3.裂纹:钢材中存在的微观裂纹。
4.气泡:浇铸时由FeO和C作用所生成的CO气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。
5.分层:浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。
三.构造缺陷a)Nσ应力集中现象xyb)(σ)σxmaxc)N试件表面不平整,有刻槽、缺口,厚度突变时,应力不均匀,力线变曲折,缺陷处有高峰应力——应力集中。
结果:塑性降低,脆性增加。
应力集中对σ-ε关系的影响σ3000200100600500400700原因:不正确的设计(构造不合理)、制造(不光滑)及使用(在构件上乱打火等)。
常见焊接缺点类型产生缘故与避免方法1)焊缝尺寸不符合要求角焊缝的K值不等—一样发生在角平焊,也称偏下。
偏下或焊缝没有圆滑过渡会引发应力集中,容易产生焊接裂纹。
焊条角度问题,应该考虑铁水瘦重力阻碍问题。
许多教授在编写教材注重理论性而忽略有效性。
焊条角度适当上抬,48/42度适合。
另外,在K值要求较大时,尽可能采纳斜圆圈型运条方式。
焊缝宽窄不一致:一是运条速度不均匀,忽快忽慢所致;二是坡口宽度不均匀,焊接时没有进行调整。
三是在熔池边缘停留时刻不均匀。
因此焊接时焊接速度均匀、考虑坡口宽度、熔池边缘停留时刻适合。
焊缝高低不一致:与焊接速度不均匀有关外,与弧长转变有关。
因此采纳均匀的焊接速度、维持必然的弧长,是避免焊缝高低不一致的有效方法。
弧坑:息弧时过快。
与焊接电流过大、收弧方式不妥有关。
平焊缝能够采纳多种收弧方式,例如回焊法、画圈法、反复息弧法。
立对接、立角焊采纳反复息弧法,减小焊接电流法。
焊缝尺寸不符合要求,在凸起时应力集中,产生裂纹;在焊缝尺寸不足时,降低承载能力;因此在焊接前尽可能预防,在焊接中尽可能避免,在焊接以后及时修补,保证焊缝尺寸符合施工图纸要求。
2)夹渣夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封锁在焊缝内,因此与清渣不够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角,焊接速度过快、焊接电流过小、非正规的运条方式,没有分清铁水与熔渣,维持熔池的净化气氛。
平对接采纳适合推渣动作,分清铁水与熔池,焊条角度专门重要。
最容易产生夹渣的部位是:平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角,横对接打底层、填充层的最上部的夹角,仰对接的坡口边缘。
实际确实是焊缝成型没有实现略凹、或平,而专门容易形成过凸的成型所致。
夹渣降低焊缝有效截面利用性能,容易产生裂纹等其他缺点,阻碍焊缝的致密性。
3)未焊透与未熔合未焊透一样产生在坡口根部,与埋弧焊偏丝、焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度过小、反面清根不完全。
编辑词条碳素钢缺陷碳素钢缺陷(defectofcarbonsteel)碳素钢在冶炼和轧制(锻造)加工过程中,由于设备、工艺和操作等原因造成钢的欠缺。
主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。
结疤钢材表面未与基体焊合的金属或非金属疤块。
有的部分与基体相连,呈舌状;有的与基体不连接,呈鳞片状。
后者有时在加工时脱落,形成凹坑。
炼钢(浇铸)造成的结疤,疤下一般有肉眼可见的非金属夹杂(图1)。
轧钢造成的结疤一般称“轧疤”,疤下一般仅有氧化铁皮。
炼钢(浇铸)造成结疤的主要原因有:(1)上铸锭未采取防溅措施或下铸锭开铸过猛造成飞溅结疤。
(2)下铸锭保护渣性能不佳或模子不清洁、不干燥,造成钢锭(连铸坯)表面或皮下夹杂、气泡和重皮。
(3)模壁严重缺陷或铸温过高造成凸疤和粘模,经轧制或锻压加工演变为结疤。
轧钢方面造成结疤的原因有:(1)成品前某道(架)轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤,经再轧形成结疤。
(2)钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净,外物落在钢坯上被轧成结疤。
结疤缺陷直接影响钢材外观质量和力学性能。
在成品钢材上不允许结疤存在。
对结疤部位可进行磨修,磨修后钢材尺寸应符合标准规定。
为了减少和消除结疤,一是炼钢、轧钢要改进有关工艺和操作,二是对钢坯表面缺陷部位进行重点清理或全面扒皮清理。
裂纹按裂纹形状和形成原因有多种名称,如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂(响裂)、脆裂(矫裂)、轧裂和剪裂等。
从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。
(1)炼钢方面。
钢中硫、磷含量高,钢的强度、塑性低;铸锭浇铸(模铸、连铸)温度过高,浇铸速度过快,铸流不正;钢锭模、结晶器设计不合理;冷却强度不足或冷却不均,造成激冷层薄或局部应力过大;钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂;保护渣性能不佳,模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳,在钢材上形成裂纹(图2)。
中碳钢延迟裂纹的原因中碳钢延迟裂纹的形成可能涉及多种因素,包括材料本身的性质、加工过程中的应力和环境条件等。
下面我将从不同的角度来回答这个问题。
首先,材料本身的性质可能是引起中碳钢延迟裂纹的原因之一。
中碳钢通常含有适量的碳元素,这使得它具有一定的强度和硬度。
然而,过高或不均匀的碳含量可能导致材料内部的组织不稳定,从而增加了裂纹的敏感性。
此外,材料中可能存在其他的夹杂物或缺陷,这些缺陷也可能成为裂纹萌生的起始点。
其次,加工过程中的应力可能是导致中碳钢延迟裂纹的另一个重要原因。
在加工过程中,中碳钢可能会受到拉伸、压缩、弯曲等多种应力作用。
如果加工过程中的应力超过了材料的承受范围,就会导致材料内部产生裂纹,并且这些裂纹可能在后续的使用过程中逐渐扩展,最终导致延迟裂纹的形成。
此外,环境条件也可能对中碳钢延迟裂纹的形成起到一定的影响。
例如,在高温、高湿度或者腐蚀性环境下,中碳钢的腐蚀性能可能会受到影响,从而加速裂纹的扩展,导致延迟裂纹的出现。
综上所述,中碳钢延迟裂纹的形成是一个复杂的过程,可能涉及材料本身的性质、加工过程中的应力以及环境条件等多个因素。
对于中碳钢延迟裂纹的预防,需要综合考虑以上因素,并采取相应的措施,例如优化材料配比、改善加工工艺、加强对环境的控制等,以降低中碳钢延迟裂纹的风险。
钢板常见缺陷及防治措施钢板作为一种常见的金属材料,在工业生产和建筑领域中被广泛应用。
然而,由于生产、运输和使用过程中的各种因素,钢板常常会出现一些缺陷,影响其质量和使用效果。
本文将就钢板常见的缺陷及防治措施进行介绍。
一、常见的钢板缺陷。
1.表面缺陷,钢板表面常见的缺陷包括划痕、凹陷、氧化、斑点等。
这些缺陷会降低钢板的外观质量,影响其使用寿命和耐腐蚀性能。
2.内部缺陷,钢板内部的缺陷主要包括气泡、夹杂物、裂纹等。
这些缺陷会降低钢板的强度和韧性,影响其承载能力和安全性能。
3.尺寸偏差,钢板在生产和加工过程中,容易出现尺寸偏差,包括厚度偏差、长度偏差、宽度偏差等。
这些偏差会影响钢板的加工和安装质量,导致浪费材料和人力成本。
二、防治措施。
1.加强生产管理,钢板生产过程中,应加强质量管理,严格控制原材料的质量和生产工艺的参数。
采用先进的生产设备和技术,确保钢板的质量稳定。
2.表面处理,钢板在生产过程中,应进行表面处理,包括除锈、喷漆、镀锌等,以提高钢板的耐腐蚀性能和外观质量。
3.检测手段,对钢板进行全面的检测,包括超声波探伤、X射线检测、磁粉探伤等,及时发现和修复钢板的内部缺陷。
4.加强运输保护,在钢板运输过程中,应采取有效的包装和固定措施,避免碰撞和挤压,减少钢板的表面和内部缺陷。
5.加强安装监理,在钢板的安装过程中,应加强监理和验收工作,确保钢板的尺寸和质量符合要求,提高安装质量和使用效果。
6.加强维护保养,对已安装的钢板进行定期的维护保养,包括清洁、防腐、涂漆等,延长钢板的使用寿命和安全性能。
三、结语。
钢板作为一种常见的金属材料,其质量和使用效果直接影响到工业生产和建筑工程的质量和安全。
因此,加强对钢板缺陷的防治工作,提高钢板的质量和使用效果,具有重要的意义。
希望通过本文的介绍,能够加强对钢板缺陷的认识,提高对钢板的质量管理水平,确保钢板的质量和安全使用。
低碳钢焊接技术要点及缺陷分析低碳钢是一种常用的金属材料,其焊接技术在工业生产中应用广泛。
低碳钢焊接技术的要点和缺陷分析对于保证焊接质量、提高生产效率具有重要意义。
本文将从焊接技术要点和缺陷分析两个方面进行论述。
一、低碳钢焊接技术要点1.选择适当的焊接方法:低碳钢的常见焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
在选择焊接方法时需要考虑工件材料、厚度、焊接位置等因素,以确保焊接质量。
2.清洁焊接表面:在进行低碳钢焊接前,需要对焊接表面进行清洁处理,去除油污、氧化物等杂质,以保证焊接接头质量。
3.控制焊接参数:在进行低碳钢焊接时,需要控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,以确保焊接熔池稳定、焊缝均匀。
4.选择合适的焊接材料:低碳钢焊接材料一般为焊丝、焊条等,需要根据焊接要求选择合适的焊接材料,以确保焊接接头质量。
5.进行后续处理:低碳钢焊接完成后,需要进行后续处理,如热处理、表面处理等,以提高焊接接头的性能和强度。
二、低碳钢焊接缺陷分析1.焊缝气孔:焊缝气孔是低碳钢焊接中常见的缺陷,主要是由于焊接熔池中含氧过多或焊接速度过快导致的。
解决方法包括控制焊接熔池环境、调整焊接速度等。
2.焊接裂纹:焊接裂纹是低碳钢焊接中严重的缺陷,会影响焊接接头的强度和密封性。
其主要原因是焊接过程中产生的应力超过了焊接材料的承受能力。
解决方法包括预热焊接材料、控制焊接参数等。
3.焊接变形:焊接变形是低碳钢焊接中常见的缺陷,会导致工件形状不规则或尺寸偏差。
其主要原因是焊接过程中产生的热应力导致的。
解决方法包括控制焊接温度、采用预热焊接等。
4.焊接渗透性差:低碳钢焊接中,焊接渗透性差会导致焊缝不牢固、焊接接头漏气等问题。
其主要原因是焊接材料的成分不均匀或焊接参数设置不当。
解决方法包括选择合适的焊接材料、调整焊接参数等。
综上所述,低碳钢焊接技术的要点包括选择适当的焊接方法、清洁焊接表面、控制焊接参数、选择合适的焊接材料、进行后续处理等;其主要缺陷包括焊缝气孔、焊接裂纹、焊接变形、焊接渗透性差等。
铸造碳素钢和锻造碳素钢铸造碳素钢和锻造碳素钢是常见的制造碳素钢材的方法,它们在材料性能、工艺过程和应用领域上有着明显的差异。
本文将对这两种方法进行全面比较,以帮助读者更好地理解它们的特点和适用场景。
首先,我们先来了解一下铸造碳素钢。
铸造碳素钢是通过将熔化的钢水倒入模具中,待冷却凝固后形成的。
它具有以下特点:首先,铸造碳素钢的成本相对较低,因为工艺简单、设备要求较低,适用于大批量生产。
其次,铸造碳素钢能够以复杂形状生产,可以满足各种产品的需求。
但与此同时,铸造碳素钢的密度相对较低,力学性能及抗拉强度相对较差,且易产生一些内部缺陷。
因此,在一些对材料性能要求较高的领域,如航空航天、汽车制造等,铸造碳素钢的应用相对有限。
接下来,我们来了解一下锻造碳素钢。
锻造碳素钢是通过将加热后的钢坯放入压力机中进行锻造而得。
它具有以下特点:首先,锻造能够提高碳素钢的密度和力学性能,使其具有较高的强度和硬度。
其次,锻造碳素钢内部结构更加致密,减少了可能存在的内部缺陷,提高了材料的可靠性和耐久性。
但锻造的成本相对较高,需要更复杂的设备和工艺流程。
同时,锻造碳素钢的形状受到一定的限制,难以生产复杂形状的产品。
综上所述,铸造碳素钢和锻造碳素钢各有优劣,适用于不同的领域和产品。
在需求大批量生产、对成本要求较低、形状要求较复杂的场景下,可以选择铸造碳素钢。
而在对材料力学性能和耐久性要求较高、形状相对简单的场景下,锻造碳素钢则是更好的选择。
当然,根据实际需求和制造要求,也可以采用两种方法的组合,以满足不同方面的需求。
最后,无论是铸造碳素钢还是锻造碳素钢,都需要在制造过程中严格控制质量,确保产品符合设计要求。
在选择材料和工艺时,我们需要综合考虑产品的用途、性能要求、生产效率和成本等因素,以制定合理的制造方案。
只有在科学合理的指导下,才能生产出质量过硬、性能优越的碳素钢产品,为各行各业的发展提供有力支持。
在焊接工艺的实施过程中,应针对低碳钢板的厚郝志芳13112219860223****摘要:低碳钢板的焊接不同于其他钢板的焊接。
在焊接工艺的实施过程中,应针对低碳钢板的厚度、化学成分和材料特性对焊接工艺控制进行专门的研究和分析,通过分析找出适合焊接工艺操作的方法和策略。
关键词:低碳钢;焊接技术;要点;缺陷随着我国工业技术的不断发展,由于低碳钢具有良好的使用性能,低碳钢的应用范围也逐步增多。
低碳钢加工工艺中,焊接工艺是最为常见的,在焊接中低碳钢会产生大量的热量,散去后低碳钢构件可能会出现变形现象,在当前我国焊接工作中无论是操作技术还是机械设备,相比较国外而言都较为滞后,所以低碳钢极可能出现变形现象,会对低碳钢构件产生一定的影响,也会影响使用性能。
所以必须有效避免这一现象,找准构件变形的具体原因,才能够找到最为合理的解决方法。
1焊接的工艺方法的选择从理论上讲,一般常用的焊接方法都能用于低碳钢的焊接。
其中包括埋弧自动焊(SAW),气体保护焊(GMAW),CO2气体保护药芯焊丝焊接(FCAW),手工电弧焊(SMAW)等。
随着焊接技术发展,低碳钢化学品船液舱不锈钢的焊接主要采用FCAW这一焊接方法。
因此,选择FCAW和传统的SMAW两种焊接方法作为本次试验的研究重点。
2低碳钢焊接技术要点2.1焊接顺序低碳钢焊接操作中应当重视焊接操作顺序,如果难以根据顺序进行操作,会对低碳钢焊接产生极为严重的变形影响。
在日常生活中低碳钢材料的应用范围广泛,根据大部分案例都能够证明焊接顺序的重要意义。
例如对低碳钢焊接变形的影响而言,主要原因在于改变了焊接顺序。
例如前后操作出现颠倒现象,严重影响着低碳钢构件,由于分布状态和应力发生改变,所以低碳钢出现了焊接变形现象。
1过热overheat特征:钢板表面呈现大面积连续的或不连续的蓝灰色粗糙麻面或鳞片状翘皮,通常表面会出现一定深度的脱碳层,内部晶粒组织粗大,并伴有魏氏组织出现。
影响:钢坯过热,使钢板表面产生一定深度的脱碳层,不仅使钢板表面严重粗糙,内部晶粒过分长大,而且严重降低了钢板力学性能和加工性能,使过程中易在钢板表面形成不规则、深度较浅的裂纹,对钢板的质量有致命的影响。
2麻点pockmark特征:在钢板表面形成局部的或连续的成片粗糙面,分布着大小不一、形状各异的铁氧化物,脱落后呈现出深浅不同、形状各异的小凹坑或凹痕。
实例见图2-1~图2-7。
成因:由于钢坯加热后表面生成过厚的氧化铁皮(钢坯加热时有部分区域由过热现象)子轧钢之前没有得到清理或清理不彻底,在轧制之前氧化铁皮呈片状或块状等形态压入钢板本体;轧后氧化铁皮冷却收缩,在受到震动时脱落。
,在钢板表面留下大小不一、形状各异、深浅不同的小凹坑或凹痕。
此外,没其中的教友喷射或燃烧的气体腐蚀,也会形成焦油麻点或气体腐蚀麻点。
影响:对钢板表面质量的影响程度取决于麻点在钢板表面形成的凹坑或凹痕的深度及对钢板表面质量要求的严格程度。
通常情况下,经过修磨清理后,其深度不超过相应标准规定者不影响使用。
3氧化铁皮压入rolled-inscale特征:钢板表面压入的氧化铁皮可分为一次氧化铁皮和二次氧化铁皮,一次氧化铁皮多为会褐色Fe3O4鳞层;二次氧化铁皮多为红棕色FeO和Fe2O3鳞层组成。
依压入氧化铁皮种类不同,压入深度有深有浅,其分布面积由大有小,多数呈块状或条状。
实例见图3-1和图3-2。
影响:氧化铁皮在钢板表面的压入深度和分布区域,通常情况下影响不如麻点。
修磨后,一般不影响钢板的使用。
4表面夹杂(渣)inclusion/lard表面夹杂(渣)是钢板本体内嵌入或压入非本题异物的统称,分非金属夹杂(渣)、混合夹杂和金属夹杂三大类。
4.1非金属夹杂(渣)non_metallicincusion/nonmetallard特征:不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐和淡化物等嵌入钢板本体并显露于钢板表面的点状、片状或条状缺陷。
成因:(1)在炼钢过程中脱氧剂加入后形成的脱氧化合物,在凝固过程中来不及浮出、排除而残留于钢坯中,轧制后暴露于钢板表面;(2)炼钢中间包、钢包等的耐火材料崩裂,脱落后进入钢水,并随钢水铸入板坯,轧制后暴露于钢板表面;(3)由于连铸浇速度过快,捞渣不及时,造成保护渣岁钢液卷入结晶器内,在钢坯和坯壳之间形成渣钢混合物,轧制后暴露于钢板表面;(4)钢坯在加热炉内加热时,加热炉耐火材料崩裂落到钢坯表面,轧制时压入钢板。
4.1.1褐色非金属夹杂(“红锈”)brownnon_metallicinclusion(redrust)特征:嵌入钢板体内的显露于钢板表面的点状、片状或条状的褐色或红褐色非金属物质。
有研究指出,“红锈”与钢中的硅含量和终冷温度有关。
实例见图4.1.1-1~图4.1.1-4。
影响:非金属夹杂有时易在钢板表面形成面积较大的条形压入,但压入的深度通常较浅,容易清理,基本不影响钢板使用。
4.1.2白色非金属夹杂whitenon-metallicinclusion特征:在钢板表面有嵌入本体的显露于钢板表面的点状、片状或条状的非金属物质,微观形态为白色或灰白色的岩相组织。
实例见图4.1.2-1~图4.1.2-4。
影响:白色非金属夹杂有时易在钢板表面形成面积较大的条形压入,但压入的深度通常较浅,容易清理,基本不影响钢板使用。
有时因较严重的“水口”侵蚀或剥落而产生的大型夹杂会造成钢板的判废,如图4.1.2-1所示。
4.2混合夹杂mixinclusion特征:在钢板表面有嵌入钢板本体内较深,呈现为块状,周边呈开放性的黑色的非金属和金属混合物质。
该种夹杂单体面积较大,个体之间呈条状排列,羁绊是沿轧制方向分布。
实例见图4.2-1~图4.2-6。
成因:大报和中包包衬侵蚀、脱落;连铸浇铸速度过快,捞渣不及时,造成保护渣卷入钢液。
上述因素导致结晶器内形成渣钢混合物,轧制后在钢板表面产生团块嵌入式延展开裂。
影响:缺陷的深度较深,有的超过钢板的厚度之半,甚至贯穿,起多数情况下造成钢板判废。
4.3金属夹杂metallicinclusion特征:嵌入或压入本体内的显露于钢板表面的点状、块状、条状等形状的金属物质。
实例见图4.3-1和图4.3-2。
成因:它是外来未熔今年书所造成的夹杂物,起多系偶然的外来因素造成的。
(1)连铸时,金属片、金属块、金属渣条等落入坯壳与拉矫辊之间,压入板坯壳内,轧制后暴露于钢板表面;(2)钢坯在火焰切割时,由于切割枪氧压便低或波动,造成大型的熔融渣铁粘附到切口边缘的上表面或下表面,在轧制时压入钢板表面。
影响:在钢板本体内形成较深的块状压入,由于它与金属基本在虎穴成分和变形条件方面存在明显差别,所以轧制过程中常因不均匀变形引起的附加应力作用而伴生各种不同形态的裂纹,该缺陷对钢板的影响取决于分布位置和数量,一般情况下,易造成钢板的判废。
5裂纹crack特征:在钢板表面上形成具有一定深度和长度,一条或多条长短不一、宽窄不等、深浅不同、形状各异的条形缝隙或裂缝。
从横截面观察,一般裂纹都有尖锐的根部,具有一定的深度并且与表面垂直,周边有严重的脱碳想象和非金属夹杂。
裂纹破坏了钢板力学性能的连续性,是对钢板危害很大的缺陷。
成因:(1)钢坯表面有横裂纹、纵裂纹、结疤或皮下气泡等缺陷,在轧制后没有被焊合或消除而演变为裂纹;(2)钢坯在加热炉内加热不匀或者轧件受力不均,使得轧件个部分延伸和宽度不一致,钢板在应力作用下形成裂纹;(3)钢坯加热或轧件冷却速度过快,产生较强的热应力或组织应力集中,而产生裂纹;(4)轧制过程中,喷水过多,使得轧制温度过低,钢板延展性变差,西成裂纹。
预防:(1)严格钢坯质量检验,不合格不投产;(2)加强钢坯的加热操作,控制好加热速度、加热温度和均匀加热,防止过热、过烧;(3)制定合理的轧制温度制度和压下规程,防止钢板的冷却不均或局部过冷。
5.1纵裂纹longitudinalcrack特征:纵裂纹一般有良种形式:一种是成片状出现的沿轧制方向裂开的小裂口;一种是有一定宽度的粗黑线状裂纹。
纵裂纹主要出现在碳素结构钢板表面上,有时也少量出现在低合金类钢板表面,板厚大于20㎜的钢板出现纵裂纹的几率比较大。
纵裂纹破坏了钢板的横向连续性,对钢板危害性很大。
实例见图5.1-1~图5.1-7。
成因:(1)纵裂纹主要是由于钢坯在凝固过程中坯壳厚度不均造成的,当作用在坯壳的拉应力超过钢的允许强度时,在坯壳薄弱出产生应力集中而导致断裂,出结晶器后在二冷区扩展形成纵向裂纹,在纵向轧制中沿钢板轧制方向扩展并开裂;(2)如果钢板出现多道贯穿轧制方向的裂纹,则有可能是较严重的钢坯横裂在钢坯横向轧制时扩展和开裂形成的;(3)钢中大量气泡的存在,在加热及轧制过程中形成沿受力方向延伸的小裂纹,并经进一步扩展而导致开裂。
影响:视裂纹的长度、深度、数量、分布情况而定。
通常情况下,导致钢板被判废的可能性很高。
预防:防止纵裂纹产生的有效措施是使结晶器弯月面区域坯壳生长厚度均匀。
钢的碳含量、夹杂物含量、钢液温度控制、侵入式水口设计与插入深度、结晶器保护渣性质、结晶器导热均匀性、结晶器液面波动、二次冷却和钢液中气体含量等,都能影响初生坯壳凝固的均匀性。
因此稳定冶炼、连铸及轧制工艺是减少钢板表面纵裂纹产生的关键。
实例见图5.2-1~图5.2-8。
成因:主要是由于钢坯振痕较深,造成振痕低部有微裂纹或坚壳带较薄,钢中的铝、氮含量较高,促使AIN、质点沿奥氏体晶界析出,诱发痕裂纹;钢坯在脆性温度700-900℃矫直;二次冷却强度过高,导致钢坯很裂纹在轧制中扩展和开裂;或者是不明显的钢坯纵向裂纹在钢坯横向轧制时扩展和开裂。
影响:横裂纹在钢板表面表现形态较多,起深度通常在0.5-1.5㎜,个别严重的可达到钢板厚度的1/4-1/3(如图5.2-2所示),早成钢板判废的倾向性很高。
预防:(1)采用高频率、小振幅结晶器振动;(2)二次冷配水量分布应使钢坯表面温度均匀并尽量减小钢坯表面和边部的温差;(3)根据钢种不同选择合适的保护渣,保护渣的用量和黏度既要保证减浅振痕,又要防止坯壳粘结;(4)钢坯矫直时避开脆性温度区;(5)合理控制钢中铝、氮的含量,以减少AIN的形成和析出。
5.3皴裂chap特征:在钢板表面呈现出数量较多、面积较大、较为短粗、长度不连续的横向裂纹,类似于冬季人手背部冻伤的裂口。
实例见图5.3-1和图5.3-2。
成因:当钢坯的加热温度超过临界温度Ac3时,钢的晶粒过分长大,晶间结合力减弱,使钢坯的热塑性降低或者因钢坯表面存在细小的微裂纹在加热过程中被氧化,轧制中在钢板表面和角部产生裂纹或裂缝。
影响:皴裂出现在钢板表面时,通常表现为数量较多、分布面积较大,修磨和清理难度较大,对钢板表面质量影响较大,大多数情况下钢板被判废可能性较高。
5.4龟裂chap特征:钢板表面呈龟背状(网状)裂纹,一般长度较短,多呈弧形、人字形,方向各异,多产生在碳含量较高、合金数量较多的钢板表面,在钢板垛放期间会发生裂纹扩展,导致钢板判废。
实例见入5.4-1和图5.4-2。
成因:(1)钢坯在较低温度进行火焰清理时,表面温度骤然升高引起热应力或在清理后冷却过程中产生组织应力,使钢坯表面轻微的炸裂;(2)钢坯加热温度或加热速度控制不当,造成钢坯局部过热(通常为钢坯的下加热面),过热部分出现一定深度的脱碳层,降低了钢的塑性,在轧制中由于表面延伸产生龟裂;(3)钢坯表面的网状裂纹或星形裂纹在轧制中扩展和开裂。