Årsaker til kaldrullende sprekker av messingstrimler og deres forebyggende tiltak
Messing er et viktig kobberlegeringsmateriale. På grunn av dens "høye ytelse og lave kostnader", er den mye brukt i forskjellige områder av den nasjonale økonomien. Messinglist har vakker glans, god styrke, seighet og korrosjonsbestandighet. Den brukes i økende grad i lett industri, dekorasjon og andre industrier, og har brede markedsutsikter.
Verdens kobberressurser er begrenset. De siste årene, med økningen i etterspørselen etter kobber, har kobberprisene steget kraftig. Derfor, i den stadig mer konkurranseutsatte kobberforedlingsindustrien, spesielt noen små og mellomstore bedrifter, bruker de generelt en stor mengde gamle materialer for å produsere messingstrimler. Imidlertid vil blindt bruk av en stor mengde gamle materialer føre til en rekke problemer med produksjon og produktkvalitet. Ved produksjon av messingstrimler på fabrikken der forfatteren jobber, oppstår det ofte rullende sprekker eller til og med sprekker på overflaten av stripene, noe som resulterer i et alarmerende antall produktmodifikasjoner og skrap, som alvorlig påvirker produksjonseffektiviteten og forårsaker enorme økonomiske tap. Denne artikkelen analyserer i hovedsak årsakene til kaldvalsende oppsprekking av messingbånd, og foreslår tilsvarende kontroll- og forebyggende tiltak, som har en viss teoretisk og praktisk betydning for produksjonen.
1. Produksjonsprosess for messingbånd
Ved produksjon av moderne messingplater og -lister brukes vanligvis horisontal kontinuerlig støping for å oppnå store spoler med tunge emner [2]. Etter homogeniseringsgløding og overflatefresing blir emnet kaldvalset med høy prosesseringshastighet, og deretter utføres mellomgløding og ferdigvalsing. og andre prosesser. I tillegg, for å eliminere indre stress og forbedre plateformen, må lavtemperaturbehandling og strekking, bøying og retting utføres. Hovedprosessflyten er: batching, smelting * horisontal kontinuerlig støping, homogeniseringsgløding * fresing, kald grovvalsing * mellomgløding - bunnvalsing - bunngløding * ferdigproduktvalsing * avfetting, rengjøring, passiveringsbehandling * strekking Bøying og retting*lav temperatur behandling*inspeksjon*skjæring. Pakke. Ved rimelig kontroll av prosessparametere kan produksjonen av høykvalitets messingplater og strips oppnås.
2. Analyse av årsaker til kaldvalsende sprekker
Under valseprosessen, når den lokale deformasjonen av metallet overstiger dens endelige deformasjonsgrad, blir bindingskraften mellom atomene ødelagt og sprekker oppstår. I henhold til sprekkforplantningsmodus kan sprekkdannelse deles inn i intergranulær cracking og transgranulær cracking. Utvidelsen av sprekker følger prinsippet om minimum energiforbruk, det vil si at ekspansjonen av sprekker alltid fortsetter i retningen der atombindingskraften er svakest. De fleste av sprekkene i polykrystallinske materialer er intergranulære brudd, som er forårsaket av svekkelse av korngrensesnittet av en eller annen grunn [st]. Disse årsakene inkluderer: utfelling av en sprø andre fase ved korngrensen; høytemperatureffekten svekker grenseflaten eller segregeringen av urenhetsatomer til korngrensen; svekkelsen av samspillet mellom korngrensen og miljøet, som spenningskorrosjon, etc. Oppsprekking av messinglister tilhører stort sett de to første årsakene. Når skadelige elementer eller skadelige faser er tilstede, forårsakes korngrensesegregering eller omvendt segregering, noe som fører til svekkelse av bindekraften mellom korngrenser, og dermed forårsaker intergranulær sprekkdannelse eller brudd under påvirkning av spenning [` ].
2.1 Påvirkning av metallografisk struktur
Med 6H5 messing som eksempel, kan det sees fra Cu-Zn fasediagrammet at H65 er en enfaset messing under sakte kjøleforhold. Men i faktisk produksjon er kjølehastigheten raskere og det er ikke-likevektskrystallisering. Knivfasen generert av den peritetiske reaksjonen er ikke tilgjengelig i tide. Den er fullstendig omgjort til fase A og forblir inne i organisasjonen [']. Plassiteten til knivfasen ved romtemperatur er forskjellig fra a-fasen. Under rulleprosessen er deformasjonen av de to fasene ujevn, noe som uunngåelig vil føre til dannelse av glideforskyvninger ved grensesnittet mellom de to fasene. Når den lokale spenningskonsentrasjonen forårsaket av dislokasjoner når et visst nivå. På dette tidspunktet sprekkes månefasematrisen for å danne en sprekkkilde, og deretter dannes makrosprekker under påvirkning av ytterligere strekkspenninger. Derfor har antallet og fordelingen av Yin-fasen en betydelig innvirkning på de kaldvalsende sprekkene til H65-messing.
har en viktig innvirkning. Når det er mange månefaser, er de kontinuerlig fordelt mellom dendrittene i en nettverksform. Denne nettverksstrukturen tåler større spenningskonsentrasjon og er mindre sannsynlig å danne sprekker; når det er få månefaser, på grunn av stor avstand mellom knivfasene, er det ikke lett å danne sprekker. Det dannes spenningskonsentrasjon, så sprekker vil ikke oppstå. Forskning viser at v1[, når volumfraksjonen av knivfasen er større enn 20 % eller mindre enn 5 %, er høytemperaturplastisiteten til H65-messing relativt god. Selv om plastisiteten til månefasen er bedre enn a-fasen under varmvalsende forhold, vil det også oppstå sprekker hvis spenningen ved fasegrensen er konsentrert.
Kornstørrelsen på messing har også en viss innvirkning på oppsprekkingen. Jo større kornstørrelse, jo større er tendensen til sprekker. Fra analysen av den metallografiske strukturen til messing er det kjent at kornene i det ytre laget er betydelig tykkere enn det indre laget, og det ytre laget er i direkte kontakt med mediet, så det er lett å forårsake sprekker. Forskning viser at sprekker er relatert til ujevn kuldeformasjon; segregering av jerninnhold har også negative effekter.
2.2 Effekt av urenheter
Effekten av flere urenheter på messingproduksjon er som følger [']:
Jern: eksisterer som en urenhet og har ingen vesentlig innvirkning på mekaniske egenskaper. Løseligheten av jern i messing er ekstremt liten, og jernrike faseforurensningspunkter er ofte fordelt i matrisen, noe som har den effekten at kornene foredles;
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 %, sprekker oppstår ofte under rulleprosessen. Effekten av mystikk er omtrent den samme;
Antimon: Når temperaturen synker, avtar løseligheten av antimon i en messing kraftig, og den sprø forbindelsen CuZbS utfelles, som distribueres i et nettverk, og skader kaldarbeidsytelsen til messing alvorlig; Fosfor: sjelden fast løsning i Cu-zn-legering, i et fosforinnhold i messing
Hvis den overstiger {{0}}.05 % til 0.06 %, vil en sprø fase Cu3P vises, noe som reduserer plastisiteten til messing;
Arsen: Løseligheten av arsen i messing ved romtemperatur er<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 Påvirkning av produksjonsteknologi
Vanligvis er messinglister sprukket i kantene, men ikke sprukket i midten. Det er to grunner. For det første, når den faktiske rulltypen i produksjonen er en flat rull, har kantmetallet en tendens til å flyte sidelengs, slik at dens langsgående strømningshastighet er lavere enn metallet i midten av båndet. Siden stripen er en helhet, er deformasjonene av midt- og kantdelene gjensidig begrenset. Derfor er metallet i midten av platen utsatt for trykkspenning, mens metallet på begge sider er utsatt for strekkspenning. Når strekkspenningen i kantene overstiger metallets styrkegrense, vil det oppstå sprekkdannelser. For det andre, under valseprosessen, fører temperaturøkningen til at valsen produserer termisk konveksitet, noe som gjør det midtre valsespalten mindre og kantvalsespalten relativt større. Derfor er den sentrale reduksjonsmengden stor og kantreduksjonsmengden liten. Dette vil videre føre til at metallstrømningshastigheten i midten blir høyere enn ved kantene, og øker tendensen til kantsprekker i båndet. I tillegg vil faktorer som feil kontroll av horisontale kontinuerlige støpeprosessparametere og for høye passeringsvalsehastigheter føre til gulning. Sprekker oppstår under rulleprosessen av kobberstrimmelen.
3. Forebyggende tiltak for kaldvalsende oppsprekking
3.1 Råvarer
① Urenhetssammensetningen til gamle materialer endres kraftig, så de gamle materialene i samme parti bør blandes jevnt før bruk, noe som vil hjelpe urenhetssammensetningen til hver ladning til å være konsistent. Forutsetningen er å kontrollere Pb-innholdet i den endelige blokken innen 0,02 %. Hvis bP-innholdet er for høyt, kan det lett oppstå sprekker;
② Kontroller bP-innholdet i de kjøpte gamle materialene. Når bP-innholdet er veldig stort, bør det brukes proporsjonalt for å redusere bP-innholdet i barren;
③Når du sorterer gamle materialer, vær oppmerksom på industriell hygiene for å forhindre at andre metallurenheter og gamle messingmaterialer blandes inn.
3.2 Produksjonsprosess
① Kontroller smelte- og støpeprosessforholdene, senk støpetemperaturen på passende måte, øk kjøleintensiteten og forbedre stoppprosessen for å redusere de skadelige effektene av bP, iB og andre urenheter;
②Reduksjon av prosesseringshastigheten og økende mellomgløding kan effektivt unngå sprekkdannelse forårsaket av spenningskonsentrasjon ved fasegrensen. Denne metoden er enkel og lett å implementere, og har blitt verifisert i faktisk produksjon;
③ For vanlige kantsprekker kan rullekronen reduseres passende, eller rullebøyekraften kan justeres for å redusere kantstrekkspenningen, og derved unngå eller forbedre kantsprekker.
3.3 Kontrolltiltak for metallografisk struktur
① Det bidrar til transformasjonen av støpestrukturen av ujevne søylekrystaller og likeaksede krystaller til en struktur med god plastisitet og egnet for prosessering, og passbehandlingshastigheten og rullehastigheten er ikke lett å være for stor;
② Noen modifiseringsmidler bør tilsettes på passende måte under smelting for å oppnå effekten av å fjerne urenheter, avgassing og raffinering av korn. For å løse problemet med stripekantsprekker er det nødvendig å redusere bP-innholdet på korngrensene, jo mindre jo bedre. For dette formål tilsettes en liten mengde sjeldne jordarter. Sjeldne jordartselementer kan danne en høysmelteforbindelse CePb3 med Pb ved temperaturer over 1100 grader. Når legeringen krystalliserer utfelles den først og blir en ikke-spontan krystallkjerne. Økningen i antall krystallkjerner kan foredle kornene og øke antall korngrenser, og dermed redusere Pb-innholdet på korngrensene. CebP3 på korngrensene kan øke styrken til korngrensene og bidra til å forhindre korngrensesprekker.
Nøkkelen til å forhindre kaldvalsende sprekkdannelse av messingstrimler er å sikre kvaliteten på råvarene, kontrollere produksjonsprosessen og prosessparametere og forbedre legeringsstrukturen.
4. Konklusjon
① Det er mange faktorer som påvirker levetiden til ekstruderingsdyser av kobberlegering. I tillegg til faktorene til selve formen som matrismateriale, strukturell design, varmebehandlingsprosess, etc., er bruk og vedlikehold av formen også viktige faktorer;
② For kobberlegeringsekstruderingspresser med store tonnasjer, spesielt omvendte ekstruderingspresser, må stor oppmerksomhet rettes mot kjøling av formen. En rimelig kjølemetode kan opprettholde arbeidstemperaturen til ekstruderingsdysen under herdingsmykningstemperaturen uten å overkjøle emnet og dysen, og derved unngå tetthet og påvirke kvaliteten på det ekstruderte produktet;
③Den nåværende ideelle kjølemetoden er flytende nitrogenkjøling. Ved å justere flytende nitrogenstrøm og trykk, kan kjøleintensiteten til formen kontrolleres, og dermed maksimere levetiden til formen.
