Uzroci pucanja mesinganih traka od hladnog valjanja i njihove preventivne mjere
Mesing je važan materijal od legure bakra. Zbog svojih "visokih performansi i niske cijene" ima široku primjenu u raznim oblastima nacionalne ekonomije. Mesingana traka ima prekrasan sjaj, dobru čvrstoću, žilavost i otpornost na koroziju. Sve se više koristi u lakoj industriji, dekoraciji i drugim industrijama, a ima široku tržišnu perspektivu.
Svjetski resursi bakra su ograničeni. Posljednjih godina, s povećanjem potražnje za bakrom, cijene bakra su naglo porasle. Stoga, u sve konkurentnijoj industriji prerade bakra, posebno u nekim malim i srednjim preduzećima, uglavnom koriste veliku količinu starih materijala za proizvodnju mesinganih traka. Međutim, slijepo korištenje velike količine starih materijala donijet će niz problema u proizvodnji i kvaliteti proizvoda. U proizvodnji mesinganih traka u fabrici u kojoj radi autor, na površini traka se često pojavljuju naprsline od kotrljanja, pa čak i pukotine, što rezultira alarmantnim brojem modifikacija proizvoda i otpadaka, što ozbiljno utiče na efikasnost proizvodnje i uzrokuje ogromne ekonomske gubitke. U ovom članku se uglavnom analiziraju uzroci pucanja mesinganih traka od hladnog valjanja, te se predlažu odgovarajuće mjere kontrole i prevencije, što ima određeni teorijski i praktični značaj za proizvodnju.
1. Proces proizvodnje mesingane trake
U proizvodnji modernih mesinganih ploča i traka, horizontalno kontinuirano lijevanje se obično koristi za dobivanje velikih kotura teške gredice [2]. Nakon homogenizacijskog žarenja i površinskog glodanja, gredica se hladno valjana velikom brzinom obrade, a zatim se obavlja međužarenje i završno valjanje. i drugi procesi. Osim toga, kako bi se eliminisalo unutrašnje naprezanje i poboljšao oblik ploče, potrebno je provesti niskotemperaturnu obradu i istezanje, savijanje i ravnanje. Glavni tok procesa je: doziranje, topljenje * horizontalno kontinuirano lijevanje, homogenizacijsko žarenje * glodanje, hladno grubo valjanje * srednje žarenje - donje valjanje - donje žarenje * valjanje gotovog proizvoda * odmašćivanje, čišćenje, obrada pasivacije * istezanje Savijanje i ravnanje * niska temperatura tretman*inspekcija*rezanje. Paket. Razumnom kontrolom parametara procesa može se postići proizvodnja visokokvalitetnih mesinganih ploča i traka.
2. Analiza uzroka pucanja hladnog valjanja
Tokom procesa valjanja, kada lokalna deformacija metala premaši njegov krajnji stepen deformacije, sila veze između atoma se uništava i pojavljuju se pukotine. Prema načinu širenja pukotine, pucanje se može podijeliti na međugranularno i transgranularno pucanje. Širenje pukotina slijedi princip minimalne potrošnje energije, odnosno širenje pukotina uvijek se odvija u smjeru gdje je atomska sila vezivanja najslabija. Većina pukotina u polikristalnim materijalima su intergranularni prijelomi, koji su uzrokovani slabljenjem površine zrna iz nekog razloga [st]. Ovi razlozi uključuju: taloženje druge krhke faze na granici zrna; efekat visoke temperature slabi sučelje ili segregaciju atoma nečistoća do granice zrna; slabljenje interakcije između granice zrna i okoline, kao što je korozija pod naponom, itd. Pucanje mesinganih traka uglavnom spada u prva dva razloga. Kada su prisutni štetni elementi ili štetne faze, dolazi do granične segregacije zrna ili reverzne segregacije, što dovodi do slabljenja vezne sile između granica zrna, što uzrokuje intergranularno pucanje ili lom pod djelovanjem naprezanja [` ].
2.1 Utjecaj metalografske strukture
Uzimajući mesing 6H5 kao primjer, iz Cu-Zn faznog dijagrama se može vidjeti da je H65 jednofazni mesing u uslovima sporog hlađenja. Međutim, u stvarnoj proizvodnji brzina hlađenja je veća i to je neravnotežna kristalizacija. Faza noža nastala peritektičkom reakcijom nije dostupna na vrijeme. Potpuno se pretvara u fazu A i ostaje unutar organizacije [']. Plastičnost faze noža na sobnoj temperaturi se razlikuje od plastičnosti a faze. Tokom procesa valjanja, deformacija dvije faze je neujednačena, što će neminovno dovesti do stvaranja kliznih dislokacija na granici između dvije faze. Kada lokalna koncentracija naprezanja uzrokovana dislokacijama dostigne određeni nivo. U ovom trenutku dolazi do pucanja matrice mjesečeve faze kako bi se formirao izvor pukotine, a zatim nastaju makropukotine pod djelovanjem dodatnog vlačnog naprezanja. Stoga, broj i raspodjela Yin faze imaju značajan utjecaj na hladno valjane pukotine mesinga H65.
ima važan uticaj. Kada postoji mnogo mjesečevih faza, one su kontinuirano raspoređene među dendritima u obliku mreže. Ova struktura mreže može izdržati veću koncentraciju naprezanja i manja je vjerovatnoća da će formirati pukotine; kada ima malo mjesečevih faza, zbog velike udaljenosti između faza noža, nije lako formirati pukotine. Formira se koncentracija naprezanja, tako da neće doći do pukotina. Istraživanja pokazuju da je v1[, kada je volumni udio faze noža veći od 20% ili manji od 5%, visokotemperaturna plastičnost H65 mesinga relativno dobra. Iako je plastičnost mjesečeve faze bolja od plastičnosti a faze u uvjetima vrućeg valjanja, ako je naprezanje na granici faze koncentrirano, doći će i do pucanja.
Veličina zrna mesinga takođe ima određeni uticaj na njegovo pucanje. Što je veća veličina zrna, veća je sklonost pucanju. Iz analize metalografske strukture mesinga poznato je da su zrna u spoljašnjem sloju znatno deblja od unutrašnjeg sloja, a spoljni sloj je u direktnom kontaktu sa medijumom, pa je lako izazvati pucanje. Istraživanja pokazuju da je pucanje povezano s neravnomjernom hladnom deformacijom; segregacija sadržaja gvožđa takođe ima štetne efekte.
2.2. Utjecaj nečistoća
Efekti nekoliko nečistoća na proizvodnju mesinga su sljedeći [']:
Gvožđe: postoji kao nečistoća i nema značajan uticaj na mehanička svojstva. Rastvorljivost gvožđa u mesingu je izuzetno mala, a tačke nečistoće u fazi bogate gvožđem su često raspoređene u matrici, što utiče na prečišćavanje zrna;
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%, pucanje se često javlja tokom procesa valjanja. Efekat misterije je otprilike isti;
Antimon: Kako temperatura opada, rastvorljivost antimona u mesingu naglo opada, a krto jedinjenje CuZbS precipitira, koje se distribuira u mreži, ozbiljno šteti performansama hladnog rada mesinga; Fosfor: rijetko čvrsta otopina u Cu-zn leguri, u sadržaju fosfora u mesingu
Ako prelazi {{0}}.05% do 0.06%, pojavit će se krhka faza Cu3P, smanjujući plastičnost mesinga;
Arsen: Rastvorljivost arsena u mesingu na sobnoj temperaturi je<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 Utjecaj tehnologije proizvodnje
Općenito, mjedene trake su napuknute na rubovima, ali nisu napuknute u sredini. Dva su razloga. Prvo, kada je stvarni tip rolne u proizvodnji ravna rolna, rubni metal ima tendenciju da teče bočno, tako da je njegova uzdužna brzina protoka niža od metala u sredini trake. Budući da je traka cjelina, deformacije srednjeg i rubnog dijela su međusobno suzdržane. Stoga je metal u sredini ploče podložan tlačnom naprezanju, dok je metal s obje strane podložan vlačnom naprezanju. Kada zatezno naprezanje na rubovima prijeđe granicu čvrstoće metala, doći će do pucanja (pukotine). Drugo, tokom procesa valjanja, porast temperature uzrokuje da valjak proizvodi termičku konveksnost, što čini srednji razmak valjaka manjim, a rubni razmak rolne relativno većim. Stoga je središnja količina smanjenja velika, a količina smanjenja ruba je mala. To će dalje uzrokovati da protok metala u sredini bude veći od onog na rubovima, povećavajući sklonost pucanju rubova trake. Pored toga, faktori kao što su nepravilna kontrola parametara procesa horizontalnog kontinuiranog livenja i prevelike brzine valjanja dovešće do požutenja. Pukotine nastaju tokom procesa valjanja bakarne trake.
3. Preventivne mjere protiv pucanja hladnog valjanja
3.1 Sirovine
① Sastav nečistoća starih materijala se uvelike mijenja, tako da stare materijale iste serije treba ravnomjerno pomiješati prije upotrebe, što će pomoći da sastav nečistoća svakog punjenja bude konzistentan. Preduvjet je kontrola sadržaja Pb u finalnom ingotu unutar 0.02%. Ako je sadržaj bP previsok, lako može doći do pucanja;
② Provjerite sadržaj bP kupljenih starih materijala. Kada je sadržaj bP vrlo velik, treba ga koristiti proporcionalno za smanjenje sadržaja bP u ingotu;
③Prilikom sortiranja starih materijala obratite pažnju na industrijsku higijenu kako biste spriječili miješanje drugih metalnih nečistoća i starih mesinganih materijala.
3.2 Proizvodni proces
① Kontrolišite uslove procesa topljenja i livenja, na odgovarajući način snizite temperaturu livenja, povećajte intenzitet hlađenja i poboljšajte proces zaustavljanja kako biste smanjili štetne efekte bP, iB i drugih nečistoća;
②Smanjenje brzine obrade i povećanje srednjeg žarenja može efikasno izbjeći pucanje uzrokovano koncentracijom napona na granici faze. Ova metoda je jednostavna i laka za implementaciju i provjerena je u stvarnoj proizvodnji;
③ Za obične ivične pukotine, kruna valjanja se može na odgovarajući način smanjiti ili se sila savijanja valjka može podesiti kako bi se smanjilo zatezno naprezanje ruba, čime se izbjegava ili poboljšava pucanje rubova.
3.3 Mjere kontrole metalografske strukture
① To je pogodno za transformaciju strukture livenja neujednačenih stupčastih kristala i kristala jednakog osa u strukturu sa dobrom plastičnošću i pogodnom za obradu, a brzina obrade i brzina valjanja nije lako biti preveliki;
② Neke modifikatore treba dodati na odgovarajući način tokom topljenja kako bi se postigli efekti uklanjanja nečistoća, otplinjavanja i rafiniranja zrna. Da bi se riješio problem pucanja rubova trake, potrebno je smanjiti sadržaj bP na granicama zrna, što manje to bolje. U tu svrhu dodaje se mala količina rijetke zemlje. Rijetkozemni elementi mogu formirati jedinjenje visoke tačke topljenja CePb3 sa Pb na temperaturama iznad 1100 stepeni. Kada legura kristalizira, prvo se taloži i postaje nespontano kristalno jezgro. Povećanje broja kristalnih jezgri može oplemeniti zrna i povećati broj granica zrna, čime se smanjuje sadržaj Pb na granicama zrna. CebP3 na granicama zrna može povećati čvrstoću granica zrna i pomoći u sprečavanju pucanja granica zrna.
Ključ za sprečavanje pucanja mesinganih traka od hladnog valjanja je osiguranje kvaliteta sirovina, kontrola procesa proizvodnje i parametara procesa, te poboljšanje strukture legure.
4. Zaključak
① Postoji mnogo faktora koji utječu na vijek trajanja ekstruzijskih kalupa od legure bakra. Pored faktora same matrice kao što su materijal matrice, konstrukcijski dizajn, proces termičke obrade, itd., upotreba i održavanje matrice su takođe važni faktori;
② Za prese za ekstruziju od legure bakra velike tonaže, posebno prese za ekstruziju za obrnuto, velika pažnja se mora posvetiti hlađenju kalupa. Razumna metoda hlađenja može održavati radnu temperaturu matrice za ekstruziju ispod temperature omekšavanja kaljenja bez prekomjernog hlađenja blanka i kalupa, čime se izbjegava začepljenje i utiče na kvalitet ekstrudiranog proizvoda;
③ Trenutna idealna metoda hlađenja je hlađenje tečnim azotom. Podešavanjem protoka i pritiska tečnog azota može se kontrolisati intenzitet hlađenja kalupa, čime se maksimizira radni vek kalupa.
