גורמים לפיצוח גלגול קר של רצועות פליז ואמצעי המניעה שלהם

גורמים לפיצוח גלגול קר של פסי פליז ואמצעי המניעה שלהם

פליז הוא חומר חשוב מסגסוגת נחושת. בגלל "הביצועים הגבוהים והעלות הנמוכה", הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים של הכלכלה הלאומית. לרצועת פליז יש ברק יפה, חוזק טוב, קשיחות ועמידות בפני קורוזיה. הוא נמצא בשימוש יותר ויותר בתעשייה קלה, דקורציה ותעשיות אחרות, ויש לו סיכויי שוק רחבים.

משאבי הנחושת בעולם מוגבלים. בשנים האחרונות, עם העלייה בביקוש לנחושת, מחירי הנחושת עלו בחדות. לכן, בתעשיית עיבוד הנחושת התחרותית ההולכת וגוברת, במיוחד כמה ארגונים קטנים ובינוניים, הם בדרך כלל משתמשים בכמות גדולה של חומרים ישנים לייצור רצועות פליז. עם זאת, שימוש עיוור בכמות גדולה של חומרים ישנים יביא שורה של בעיות לייצור ואיכות המוצר. בייצור רצועות פליז במפעל בו עובד המחבר, מופיעים לעיתים קרובות סדקים מתגלגלים או אפילו סדקים על פני הרצועות, מה שמביא למספר מדאיג של שינויים וגרוטאות מוצרים, הפוגעים קשות ביעילות הייצור וגורמים להפסדים כלכליים אדירים. מאמר זה מנתח בעיקר את הגורמים לפיצוח גלגול קר של רצועות פליז, ומציע אמצעי בקרה ומניעתן מתאימים, שיש להם משמעות תיאורטית ומעשית מסוימת לייצור.

1. תהליך ייצור רצועות פליז

בייצור של לוחות פליז מודרניים ורצועות, בדרך כלל משתמשים ביציקה רציפה אופקית להשגת סלילים גדולים של בילט כבד [2]. לאחר חישול הומוגניות וכרסום פני השטח, הבילט מגולגל קר בקצב עיבוד גבוה, ולאחר מכן מבצעים חישול ביניים וגלגול סיום. ותהליכים נוספים. בנוסף, על מנת להעלים מתח פנימי ולשפר את צורת הצלחת, יש לבצע טיפול בטמפרטורה נמוכה ומתיחה, כיפוף ויישור. זרימת התהליך העיקרית היא: אצווה, התכה * יציקה רציפה אופקית, חישול הומוגניות * כרסום, גלגול מחוספס קר * חישול ביניים - גלגול תחתון - חישול תחתית * גלגול מוצר מוגמר * הסרת שומנים, ניקוי, טיפול פסיבציה * מתיחה כיפוף ויישור * טמפרטורה נמוכה טיפול*בדיקה*חריגה. חֲבִילָה. על ידי שליטה סבירה בפרמטרים של תהליך, ניתן להגיע לייצור של צלחות ורצועות פליז באיכות גבוהה.

2. ניתוח גורמים לפיצוח גלגול קר

במהלך תהליך הגלגול, כאשר העיוות המקומי של המתכת עולה על דרגת העיוות האולטימטיבית שלה, כוח הקשר בין האטומים נהרס ומופיעים סדקים. על פי מצב התפשטות הסדקים, ניתן לחלק את הפיצוח לפיצוח בין-גרגירי ולפיצוח טרנסגרעיני. התפשטות הסדקים פועלת לפי העיקרון של צריכת אנרגיה מינימלית, כלומר, התפשטות הסדקים תמיד ממשיכה בכיוון שבו כוח הקשר האטומי החלש ביותר. רוב הסדקים בחומרים רב-גבישיים הם שברים בין-גרנוליים, הנגרמים מהיחלשות של ממשק הדגן מסיבה כלשהי [st]. הסיבות הללו כוללות: משקעים של שלב שני שביר בגבול התבואה; השפעת הטמפרטורה הגבוהה מחלישה את הממשק או את ההפרדה של אטומי טומאה לגבול התבואה; היחלשות האינטראקציה בין גבול התבואה לסביבה, כגון קורוזיה במתח וכו'. פיצוח רצועות פליז שייך בעיקר לשתי הסיבות הראשונות. כאשר קיימים אלמנטים מזיקים או שלבים מזיקים, נגרמת הפרדת גבול גרגירים או הפרדה הפוכה, מה שמוביל להיחלשות של כוח החיבור בין גבולות התבואה, ובכך גורם לסדק בין-גרגירי או שבר בפעולת מתח [` ].

2.1 השפעת המבנה המטאלוגרפי

אם לוקחים דוגמה פליז 6H5, ניתן לראות מתרשים הפאזות Cu-Zn ש-H65 הוא פליז חד פאזי בתנאי קירור איטיים. עם זאת, בייצור בפועל, מהירות הקירור מהירה יותר והיא התגבשות ללא שיווי משקל. שלב הסכין שנוצר על ידי התגובה הפריטקטית אינו זמין בזמן. הוא מומר לחלוטין לשלב א' ונשאר בתוך הארגון [']. הפלסטיות של שלב הסכין בטמפרטורת החדר שונה מזו של הפאזה. במהלך תהליך הגלגול, העיוות של שני השלבים אינו אחיד, מה שיוביל בהכרח להיווצרות נקעים של החלקה בממשק בין שני השלבים. כאשר ריכוז המתח המקומי הנגרם על ידי נקעים מגיע לרמה מסוימת בזמן זה, מטריצת שלב הירח נסדקת ליצירת מקור סדק, ואז נוצרים סדקי מאקרו תחת פעולת מתח מתיחה נוסף. לכן, למספר ולהפצה של שלב ה-Yin יש השפעה משמעותית על הסדקים המתגלגלים הקרים של פליז H65.

יש השפעה חשובה. כאשר ישנם שלבי ירח רבים, הם מופצים ברציפות בין הדנדריטים בצורת רשת. מבנה רשת זה יכול לעמוד בריכוז מתח גבוה יותר ויש לו פחות סיכוי ליצור סדקים; כאשר יש מעט שלבי ירח, בשל המרחק הגדול בין שלבי הסכין, לא קל ליצור סדקים. נוצר ריכוז מתח, ולכן לא יתרחשו סדקים. מחקרים מראים כי v1[, כאשר חלק הנפח של שלב הסכין גדול מ-20% או פחות מ-5%, הפלסטיות בטמפרטורה גבוהה של פליז H65 טובה יחסית. למרות שהפלסטיות של שלב הירח טובה יותר מזו של השלב בתנאי גלגול חם, אם המתח בגבול הפאזה מרוכז, יתרחש גם סדקים.

גם לגודל הגרגירים של פליז יש השפעה מסוימת על פיצוחו. ככל שגודל הגרגיר גדול יותר, כך גדלה נטיית הסדקים. מניתוח המבנה המטאלוגרפי של פליז, ידוע שהגרגרים בשכבה החיצונית עבים משמעותית מהשכבה הפנימית, והשכבה החיצונית נמצאת במגע ישיר עם המדיום, כך שקל לגרום לסדקים. מחקרים מראים שפיצוח קשור לעיוות קור לא אחיד; להפרדה של תכולת ברזל יש גם השפעות שליליות.

2.2 השפעת זיהומים

ההשפעות של מספר זיהומים על ייצור פליז הן כדלקמן [']:

ברזל: קיים כטומאה ואין לו השפעה משמעותית על תכונות מכניות. מסיסותו של ברזל בפליז קטנה ביותר, ולעתים קרובות מפוזרות במטריצה ​​נקודות טומאה פאזה עשירות בברזל, מה שמשפיע על זיקוק הגרגירים;

Lead and lead: Lead is a harmful impurity in simple brass and is distributed in granular form on the fusible eutectic at the grain boundary. when. When the lead content of brass is >0.03%, פיצוח מתרחש לעתים קרובות במהלך תהליך הגלגול. השפעת המסתורין זהה בערך;

אנטימון: ככל שהטמפרטורה יורדת, מסיסותו של אנטימון בפליז יורדת בחדות, והתרכובת השבירה CuZbS משקעת, המופצת ברשת, ופוגעת קשות בביצועי העבודה הקרה של פליז; זרחן: לעתים נדירות תמיסה מוצקה בסגסוגת Cu-zn, בתכולת זרחן בפליז

אם הוא חורג מ-{{0}}.05% עד 0.06%, יופיע שלב שביר Cu3P, שיפחית את הפלסטיות של פליז;

ארסן: המסיסות של ארסן בפליז בטמפרטורת החדר היא<0.1%. Excessive amounts will produce a brittle compound Cu3sA, which is distributed on the grain boundaries and reduces the plasticity of brass. Containing 0.02% to 0.05% As, which can prevent dezincification of brass and improve corrosion resistance.

2.3 השפעת טכנולוגיית הייצור

בדרך כלל, רצועות פליז סדוקים בקצוות אך לא סדוקים באמצע. ישנן שתי סיבות. ראשית, כאשר סוג הגליל בפועל בייצור הוא גליל שטוח, למתכת הקצה יש נטייה לזרום הצידה, ולכן מהירות הזרימה האורכית שלה נמוכה מהמתכת באמצע הרצועה. מכיוון שהרצועה היא שלם, העיוותים של החלקים האמצעיים והקצהים מרוסנים הדדית. לכן, המתכת באמצע הצלחת נתונה ללחץ לחיצה, בעוד המתכת משני הצדדים נתונה למתח מתיחה. כאשר מתח המתיחה בקצוות עולה על גבול החוזק של המתכת, יתרחש סדקים (סדקים). שנית, במהלך תהליך הגלגול, עליית הטמפרטורה גורמת לגליל לייצר קמורות תרמית, מה שהופך את מרווח הגלגול האמצעי לקטן יותר ואת מרווח גליל הקצה לגדול יחסית. לכן, כמות ההפחתה המרכזית גדולה וכמות הפחתת הקצה קטנה. זה עוד יגרום לקצב זרימת המתכת באמצע להיות גבוה יותר מזה שבקצוות, מה שמגביר את הנטייה לסדקים בקצוות של הרצועה. בנוסף, גורמים כמו שליטה לא נכונה בפרמטרים של תהליך יציקה רציפה אופקית וקצבי גלגול מעבר מוגזמים יובילו להצהבה. סדקים מתרחשים במהלך תהליך הגלגול של רצועת הנחושת.

3. אמצעי מניעה לפיצוח גלגול קר

3.1 חומרי גלם

① הרכב הטומאה של חומרים ישנים משתנה מאוד, לכן יש לערבב את החומרים הישנים מאותה אצווה באופן שווה לפני השימוש, מה שיעזור להרכב הטומאה של כל מטען להיות עקבי. התנאי המקדים הוא לשלוט בתוכן Pb של המטיל הסופי בתוך 0.02%. אם תכולת ה-bP גבוהה מדי, פיצוח עלול להתרחש בקלות;

② בדוק את תוכן ה-bP של החומרים הישנים שנרכשו. כאשר תוכן ה-bP גדול מאוד, יש להשתמש בו בפרופורציה כדי להפחית את תוכן ה-bP במטיל;

③ בעת מיון חומרים ישנים, שימו לב להיגיינה תעשייתית כדי למנוע זיהומי מתכת אחרים וחומרי פליז ישנים להתערבב פנימה.

3.2 תהליך ייצור

① לשלוט בתנאי תהליך ההיתוך והיציקה, להוריד כראוי את טמפרטורת היציקה, להגביר את עוצמת הקירור ולשפר את תהליך העצירה כדי להפחית את ההשפעות המזיקות של bP, iB וזיהומים אחרים;

②הפחתת קצב העיבוד והגברת חישול הביניים יכולים למנוע ביעילות פיצוח הנגרם על ידי ריכוז מתח בגבול הפאזה. שיטה זו פשוטה וקלה ליישום, ואומתה בייצור בפועל;

③ עבור סדקי קצה רגילים, ניתן להפחית כראוי את כתר הגליל או לכוונן את כוח כיפוף הגליל כדי להפחית את מתח המתיחה בקצה, ובכך למנוע או לשפר את פיצוח הקצוות.

3.3 אמצעי בקרה למבנה מטאלוגרפי

① זה תורם להפיכת מבנה היציקה של גבישים עמודים לא אחידים וגבישים שוקיים למבנה עם פלסטיות טובה ומתאים לעיבוד, וקצב עיבוד המעבר ומהירות הגלגול אינם קלים להיות גדולים מדי;

② יש להוסיף חומרי משנה מסוימים כראוי במהלך ההיתוך כדי להשיג את ההשפעות של הסרת זיהומים, הסרת גז וזיקוק גרגירים. על מנת לפתור את בעיית פיצוח קצה הרצועה, יש צורך להפחית את תכולת ה-bP על גבולות התבואה, כמה שפחות יותר טוב. לשם כך מתווספת כמות קטנה של אדמה נדירה. יסודות אדמה נדירים יכולים ליצור תרכובת CePb3 בנקודת התכה גבוהה עם Pb בטמפרטורות מעל 1100 מעלות. כאשר הסגסוגת מתגבשת, היא תחילה משקעת והופכת לגרעין גביש לא ספונטני. הגידול במספר גרעיני הגביש יכול לעדן את הגרגירים ולהגדיל את מספר גבולות התבואה, ובכך להפחית את תכולת ה-Pb על גבולות הגרגרים. CebP3 על גבולות התבואה יכול להגביר את החוזק של גבולות התבואה ולסייע במניעת פיצוח גבול התבואה.

המפתח למניעת פיצוח גלגול קר של רצועות פליז הוא הבטחת איכות חומרי הגלם, בקרת תהליך הייצור ופרמטרי התהליך ושיפור מבנה הסגסוגת.

4. מסקנה

① ישנם גורמים רבים המשפיעים על החיים של מתות שחול מסגסוגת נחושת. בנוסף לגורמים של התבנית עצמה כמו חומר התבנית, עיצוב מבני, תהליך טיפול בחום וכו', השימוש והתחזוקה של התבנית הם גם גורמים חשובים;

② עבור מכבשי שחול מסגסוגת נחושת בנפח גדול, במיוחד מכבשי שחול הפוך, יש להקדיש תשומת לב רבה לקירור התבנית. שיטת קירור סבירה יכולה לשמור על טמפרטורת העבודה של תבנית האקסטרוזיה מתחת לטמפרטורת ריכוך החיסום מבלי לקרר יתר על המידה את הריק ואת התבנית, ובכך למנוע מחניקה ולהשפיע על איכות המוצר שחול;

③שיטת הקירור האידיאלית הנוכחית היא קירור חנקן נוזלי. על ידי התאמת זרימת החנקן הנוזלי והלחץ, ניתן לשלוט בעוצמת הקירור של התבנית, ובכך למקסם את חיי השירות של התבנית.