Причини за напукване при студено валцуване на месингови ленти и превантивни мерки
Месингът е важен материал от медна сплав. Поради своята "висока производителност и ниска цена", той се използва широко в различни области на националната икономика. Месинговата лента има красив блясък, добра здравина, издръжливост и устойчивост на корозия. Той се използва все повече в леката промишленост, декорацията и други индустрии и има широки пазарни перспективи.
Световните ресурси на мед са ограничени. През последните години, с увеличаването на търсенето на мед, цените на медта се повишиха рязко. Ето защо във все по-конкурентната индустрия за преработка на мед, особено някои малки и средни предприятия, те обикновено използват голямо количество стари материали за производството на месингови ленти. Въпреки това, сляпото използване на голямо количество стари материали ще доведе до редица проблеми в производството и качеството на продукта. При производството на месингови ленти във фабриката, където работи авторът, на повърхността на лентите често се появяват търкалящи се пукнатини или дори пукнатини, което води до обезпокоителен брой модификации и бракуване на продукта, което сериозно засяга ефективността на производството и причинява огромни икономически загуби. Тази статия основно анализира причините за напукване при студено валцуване на месингови ленти и предлага съответни контролни и превантивни мерки, което има определено теоретично и практическо значение за производството.
1. Процес на производство на месингова лента
При производството на съвременни месингови плочи и ленти обикновено се използва хоризонтално непрекъснато леене за получаване на големи рулони от тежка заготовка [2]. След хомогенизиращо отгряване и повърхностно фрезоване, заготовката се валцува студено при висока скорост на обработка, след което се извършва междинно отгряване и окончателно валцуване. и други процеси. Освен това, за да се елиминира вътрешното напрежение и да се подобри формата на плочата, трябва да се извърши нискотемпературна обработка и разтягане, огъване и изправяне. Основният поток на процеса е: дозиране, топене * хоризонтално непрекъснато леене, хомогенизиращо отгряване * фрезоване, студено грубо валцуване * междинно отгряване - долно валцуване - долно отгряване * валцуване на готов продукт * обезмасляване, почистване, пасивираща обработка * разтягане Огъване и изправяне*ниска температура лечение*инспекция*нарязване. Пакет. Чрез разумно контролиране на параметрите на процеса може да се постигне производството на висококачествени месингови плочи и ленти.
2. Анализ на причините за напукване при студено валцуване
По време на процеса на валцуване, когато локалната деформация на метала надвиши крайната му степен на деформация, силата на свързване между атомите се унищожава и се появяват пукнатини. Според режима на разпространение на пукнатини, напукването може да бъде разделено на междузърнесто напукване и трансгранулирано напукване. Разширяването на пукнатините следва принципа на минимална консумация на енергия, т.е. разширяването на пукнатините винаги протича в посоката, където силата на атомно свързване е най-слаба. Повечето от пукнатините в поликристалните материали са междукристални фрактури, които са причинени от отслабването на границата на зърното по някаква причина [st]. Тези причини включват: утаяване на крехка втора фаза на границата на зърното; високотемпературният ефект отслабва интерфейса или сегрегацията на примесните атоми към границата на зърното; отслабването на взаимодействието между границата на зърното и околната среда, като корозия под напрежение и др. Напукването на месинговите ленти най-вече принадлежи към първите две причини. Когато присъстват вредни елементи или вредни фази, се причинява сегрегация на границата на зърното или обратна сегрегация, което води до отслабване на силата на свързване между границите на зърното, като по този начин причинява междузърнесто напукване или счупване под действието на напрежение [` ].
2.1 Влияние на металографската структура
Като вземем за пример месинг 6H5, може да се види от фазовата диаграма на Cu-Zn, че H65 е еднофазен месинг при условия на бавно охлаждане. Въпреки това, в действителното производство, скоростта на охлаждане е по-бърза и това е неравновесна кристализация. Фазата на ножа, генерирана от перитектичната реакция, не е налична навреме. Той се преобразува напълно във фаза А и остава вътре в организацията [']. Пластичността на ножовата фаза при стайна температура е различна от тази на a фазата. По време на процеса на валцуване деформацията на двете фази е неравномерна, което неизбежно ще доведе до образуване на дислокации на приплъзване на границата между двете фази. Когато локалната концентрация на напрежение, причинена от дислокации, достигне определено ниво. По това време матрицата на лунната фаза се напуква, за да образува източник на пукнатини, и след това се образуват макропукнатини под действието на допълнително напрежение на опън. Следователно броят и разпределението на ин фазата оказват значително влияние върху пукнатините при студено валцуване на месинг H65.
има важно въздействие. Когато има много лунни фази, те са непрекъснато разпределени между дендритите в мрежеста форма. Тази мрежова структура може да издържи на по-голяма концентрация на напрежение и е по-малко вероятно да образува пукнатини; когато има малко фази на луната, поради голямото разстояние между фазите на ножа, не е лесно да се образуват пукнатини. Създава се концентрация на напрежение, така че няма да се появят пукнатини. Изследванията показват, че v1[, когато обемната част на фазата на ножа е по-голяма от 20% или по-малка от 5%, високотемпературната пластичност на месинга H65 е сравнително добра. Въпреки че пластичността на фазата на луната е по-добра от тази на фазата a при условия на горещо валцуване, ако напрежението на границата на фазите е концентрирано, също ще се появи напукване.
Размерът на зърната на месинга също оказва известно влияние върху неговото напукване. Колкото по-голям е размерът на зърното, толкова по-голяма е склонността към напукване. От анализа на металографската структура на месинга е известно, че зърната във външния слой са значително по-дебели от вътрешния слой, а външният слой е в пряк контакт със средата, така че е лесно да се предизвика напукване. Изследванията показват, че напукването е свързано с неравномерна студена деформация; разделянето на съдържанието на желязо също има неблагоприятни ефекти.
2.2 Ефект на примесите
Ефектите на няколко примеса върху производството на месинг са както следва [']:
Желязо: съществува като примес и няма значително влияние върху механичните свойства. Разтворимостта на желязото в месинга е изключително малка и точките на богати на желязо фазови примеси често се разпределят в матрицата, което има ефект на рафиниране на зърната;
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%, напукване често възниква по време на процеса на валцуване. Ефектът от мистерията е приблизително същият;
Антимон: С понижаването на температурата разтворимостта на антимона в месинга рязко намалява и крехкото съединение CuZbS се утаява, което се разпределя в мрежа, сериозно увреждайки работните характеристики на месинга при студена обработка; Фосфор: рядко твърд разтвор в Cu-zn сплав, в a. Съдържание на фосфор в месинг
Ако превишава {{0}}.05% до 0,06%, ще се появи крехка фаза Cu3P, намалявайки пластичността на месинга;
Арсен: Разтворимостта на арсена в месинг при стайна температура е<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 Влияние на производствената технология
Обикновено месинговите ленти са напукани по краищата, но не и в средата. Има две причини. Първо, когато действителният тип ролка в производството е плоска ролка, крайният метал има тенденция да тече настрани, така че скоростта на надлъжния му поток е по-ниска от тази на метала в средата на лентата. Тъй като лентата е едно цяло, деформациите на средната и крайната част са взаимно ограничени. Следователно металът в средата на плочата е подложен на напрежение на натиск, докато металът от двете страни е подложен на напрежение на опън. Когато напрежението на опън в ръбовете надвиши границата на якост на метала, ще настъпи напукване (напукване). Второ, по време на процеса на валцуване, повишаването на температурата кара ролката да произвежда топлинна изпъкналост, което прави междината на средната ролка по-малка и междината на ръба на ролката относително по-голяма. Следователно централното намаление е голямо, а крайното намаление е малко. Това допълнително ще доведе до по-висока скорост на потока на метала в средата от тази по краищата, увеличавайки тенденцията за напукване на ръбовете на лентата. В допълнение, фактори като неправилен контрол на параметрите на процеса на хоризонтално непрекъснато леене и прекомерни скорости на валцоване ще доведат до пожълтяване. По време на процеса на валцуване на медната лента се получават пукнатини.
3. Превантивни мерки за напукване при студено валцуване
3.1 Суровини
① Съставът на примесите на старите материали се променя значително, така че старите материали от една и съща партида трябва да се смесят равномерно преди употреба, което ще помогне на състава на примесите на всеки заряд да бъде последователен. Предпоставката е да се контролира съдържанието на Pb в крайния блок в рамките на 0.02%. Ако съдържанието на bP е твърде високо, лесно може да възникне напукване;
② Проверете bP съдържанието на закупените стари материали. Когато съдържанието на bP е много голямо, то трябва да се използва пропорционално, за да се намали съдържанието на bP в блока;
③Когато сортирате стари материали, обърнете внимание на промишлената хигиена, за да предотвратите смесването на други метални примеси и стари месингови материали.
3.2 Производствен процес
① Контролирайте условията на процеса на топене и леене, понижете по подходящ начин температурата на леене, увеличете интензивността на охлаждане и подобрете процеса на спиране, за да намалите вредните ефекти от bP, iB и други примеси;
②Намаляването на скоростта на обработка и увеличаването на междинното отгряване може ефективно да избегне напукване, причинено от концентрацията на напрежение на фазовата граница. Този метод е прост и лесен за изпълнение и е проверен в реално производство;
③ За редовни пукнатини по ръба, короната на ролката може да бъде подходящо намалена или силата на огъване на ролката може да се регулира, за да се намали напрежението на опън на ръба, като по този начин се избягва или подобрява напукването на ръба.
3.3 Мерки за контрол на металографската структура
① Благоприятства трансформацията на структурата на леене на неравномерни колоновидни кристали и равноосни кристали в структура с добра пластичност и подходяща за обработка, а скоростта на обработка и скоростта на валцоване не е лесно да бъдат твърде големи;
② Някои модификатори трябва да се добавят по подходящ начин по време на топенето, за да се постигнат ефектите от отстраняване на примеси, обезгазяване и рафиниране на зърната. За да се реши проблемът с напукването на ръба на лентата, е необходимо да се намали съдържанието на bP по границите на зърното, колкото по-малко е, толкова по-добре. За тази цел се добавя малко количество редка земя. Редкоземните елементи могат да образуват съединение с висока точка на топене CePb3 с Pb при температури над 1100 градуса. Когато сплавта кристализира, тя първо се утаява и се превръща в неспонтанно кристално ядро. Увеличаването на броя на кристалните ядра може да пречисти зърната и да увеличи броя на границите на зърната, като по този начин намали съдържанието на Pb по границите на зърната. CebP3 върху границите на зърното може да увеличи здравината на границите на зърното и да помогне за предотвратяване на напукване на границите на зърното.
Ключът към предотвратяване на напукване при студено валцуване на месингови ленти е да се гарантира качеството на суровините, да се контролира производственият процес и параметрите на процеса и да се подобри структурата на сплавта.
4. Заключение
① Има много фактори, които влияят върху живота на матриците за екструдиране от медни сплави. В допълнение към факторите на самата матрица, като материал на матрицата, структурен дизайн, процес на топлинна обработка и т.н., използването и поддръжката на матрицата също са важни фактори;
② За преси за екструдиране на медни сплави с голям тонаж, особено преси за обратно екструдиране, трябва да се обърне голямо внимание на охлаждането на формата. Един разумен метод на охлаждане може да поддържа работната температура на матрицата за екструдиране под температурата на темпериране на омекване, без да преохлажда заготовката и матрицата, като по този начин се избягва задъхването и се влияе върху качеството на екструдирания продукт;
③Настоящият идеален метод за охлаждане е охлаждане с течен азот. Чрез регулиране на потока и налягането на течния азот може да се контролира интензивността на охлаждане на матрицата, като по този начин се максимизира експлоатационният живот на матрицата.
