Αιτίες ρωγμών ψυχρής έλασης ορειχάλκινων ταινιών και προληπτικά μέτρα τους
Ο ορείχαλκος είναι ένα σημαντικό υλικό από κράμα χαλκού. Λόγω της «υψηλής απόδοσης και του χαμηλού κόστους», χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς της εθνικής οικονομίας. Η λωρίδα ορείχαλκου έχει όμορφη λάμψη, καλή αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην ελαφριά βιομηχανία, τη διακόσμηση και άλλες βιομηχανίες και έχει ευρείες προοπτικές αγοράς.
Οι παγκόσμιοι πόροι χαλκού είναι περιορισμένοι. Τα τελευταία χρόνια, με την αύξηση της ζήτησης χαλκού, οι τιμές του χαλκού αυξήθηκαν κατακόρυφα. Ως εκ τούτου, στην ολοένα και πιο ανταγωνιστική βιομηχανία επεξεργασίας χαλκού, ειδικά σε ορισμένες μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις, χρησιμοποιούν γενικά μεγάλη ποσότητα παλαιών υλικών για την παραγωγή λωρίδων ορείχαλκου. Ωστόσο, η τυφλή χρήση μεγάλης ποσότητας παλαιών υλικών θα φέρει μια σειρά προβλημάτων στην παραγωγή και την ποιότητα των προϊόντων. Στην παραγωγή ορειχάλκινων ταινιών στο εργοστάσιο όπου εργάζεται ο συγγραφέας, εμφανίζονται συχνά ρωγμές ή ακόμα και ρωγμές στην επιφάνεια των λωρίδων, με αποτέλεσμα ανησυχητικό αριθμό τροποποιήσεων και σκραπ προϊόντων, επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση παραγωγής και προκαλώντας τεράστιες οικονομικές απώλειες. Αυτό το άρθρο αναλύει κυρίως τα αίτια της πυρόλυσης ορειχάλκινων ταινιών ψυχρής έλασης και προτείνει αντίστοιχα μέτρα ελέγχου και πρόληψης, τα οποία έχουν κάποια θεωρητική και πρακτική σημασία για την παραγωγή.
1. Διαδικασία παραγωγής λωρίδων ορείχαλκου
Στην παραγωγή σύγχρονων ορειχάλκινων πλακών και λωρίδων, χρησιμοποιείται συνήθως οριζόντια συνεχής χύτευση για την απόκτηση μεγάλων πηνίων βαριάς ράβδου [2]. Μετά την ανόπτηση ομογενοποίησης και το επιφανειακό φρεζάρισμα, η μπιλιέτα ελάσσεται ψυχρής με υψηλό ρυθμό επεξεργασίας και στη συνέχεια εκτελείται η ενδιάμεση ανόπτηση και η έλαση φινιρίσματος. και άλλες διαδικασίες. Επιπλέον, για να εξαλειφθεί η εσωτερική πίεση και να βελτιωθεί το σχήμα της πλάκας, πρέπει να πραγματοποιηθεί επεξεργασία και τέντωμα σε χαμηλή θερμοκρασία, κάμψη και ίσιωμα. Η κύρια ροή της διαδικασίας είναι: παρτίδα, τήξη * οριζόντια συνεχής χύτευση, ανόπτηση ομογενοποίησης * φρεζάρισμα, κρύο τραχύ έλασμα * ενδιάμεση ανόπτηση - έλαση από κάτω - ανόπτηση από κάτω * έλαση τελικού προϊόντος * απολίπανση, καθαρισμός, επεξεργασία παθητικοποίησης * τέντωμα Κάμψη και ίσιωμα*χαμηλή θερμοκρασία θεραπεία*επιθεώρηση*σχίσιμο. Πακέτο. Με τον εύλογο έλεγχο των παραμέτρων της διαδικασίας, μπορεί να επιτευχθεί η παραγωγή ορειχάλκινων πλακών και λωρίδων υψηλής ποιότητας.
2. Ανάλυση αιτιών πυρόλυσης ψυχρής έλασης
Κατά τη διαδικασία έλασης, όταν η τοπική παραμόρφωση του μετάλλου υπερβαίνει τον τελικό βαθμό παραμόρφωσής του, η δύναμη σύνδεσης μεταξύ των ατόμων καταστρέφεται και εμφανίζονται ρωγμές. Σύμφωνα με τον τρόπο διάδοσης ρωγμών, η ρωγμή μπορεί να χωριστεί σε διακοκκώδη ρωγμή και διακοκκώδη ρωγμή. Η διαστολή των ρωγμών ακολουθεί την αρχή της ελάχιστης κατανάλωσης ενέργειας, δηλαδή, η διαστολή των ρωγμών προχωρά πάντα κατά την κατεύθυνση όπου η δύναμη ατομικού δεσμού είναι ασθενέστερη. Οι περισσότερες από τις ρωγμές σε πολυκρυσταλλικά υλικά είναι διακοκκώδη κατάγματα, τα οποία προκαλούνται από την αποδυνάμωση της διεπιφάνειας των κόκκων για κάποιο λόγο [st]. Αυτοί οι λόγοι περιλαμβάνουν: την κατακρήμνιση μιας εύθραυστης δεύτερης φάσης στο όριο των κόκκων. η επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας αποδυναμώνει τη διεπιφάνεια ή τον διαχωρισμό των ατόμων ακαθαρσίας στο όριο των κόκκων. η εξασθένηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του ορίου των κόκκων και του περιβάλλοντος, όπως η διάβρωση λόγω καταπόνησης κ.λπ. Το ράγισμα των ορειχάλκινων ταινιών ανήκει κυρίως στους δύο πρώτους λόγους. Όταν υπάρχουν επιβλαβή στοιχεία ή επιβλαβείς φάσεις, προκαλείται διαχωρισμός ορίων κόκκων ή αντίστροφος διαχωρισμός, που οδηγεί στην εξασθένηση της δύναμης σύνδεσης μεταξύ των ορίων των κόκκων, προκαλώντας έτσι διακοκκώδη ρωγμή ή θραύση υπό την επίδραση τάσεων [` ].
2.1 Επιρροή μεταλλογραφικής δομής
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον ορείχαλκο 6H5, μπορεί να φανεί από το διάγραμμα φάσης Cu-Zn ότι το H65 είναι μονοφασικός ορείχαλκος υπό συνθήκες αργής ψύξης. Ωστόσο, στην πραγματική παραγωγή, η ταχύτητα ψύξης είναι μεγαλύτερη και είναι κρυστάλλωση μη ισορροπίας. Η φάση του μαχαιριού που δημιουργείται από την περιτεκτική αντίδραση δεν είναι έγκαιρα διαθέσιμη. Μετατρέπεται πλήρως σε φάση Α και παραμένει εντός του οργανισμού [']. Η πλαστικότητα της φάσης του μαχαιριού σε θερμοκρασία δωματίου είναι διαφορετική από αυτή της φάσης α. Κατά τη διαδικασία έλασης, η παραμόρφωση των δύο φάσεων είναι ανομοιόμορφη, γεγονός που αναπόφευκτα θα οδηγήσει στο σχηματισμό εξαρθρώσεων ολίσθησης στη διεπιφάνεια μεταξύ των δύο φάσεων. Όταν η τοπική συγκέντρωση τάσεων που προκαλείται από τις εξαρθρώσεις φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο Αυτή τη στιγμή, η μήτρα της φάσης του φεγγαριού ραγίζεται για να σχηματιστεί μια πηγή ρωγμής και στη συνέχεια σχηματίζονται μακρορωγμές υπό τη δράση πρόσθετης τάσης εφελκυσμού. Επομένως, ο αριθμός και η κατανομή της φάσης Yin έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις ρωγμές ψυχρής έλασης του ορείχαλκου H65.
έχει σημαντικό αντίκτυπο. Όταν υπάρχουν πολλές φάσεις σελήνης, κατανέμονται συνεχώς μεταξύ των δενδριτών σε σχήμα δικτύου. Αυτή η δομή δικτύου μπορεί να αντέξει μεγαλύτερη συγκέντρωση τάσεων και είναι λιγότερο πιθανό να σχηματίσει ρωγμές. όταν υπάρχουν λίγες φάσεις σελήνης, λόγω της μεγάλης απόστασης μεταξύ των φάσεων του μαχαιριού, δεν είναι εύκολο να σχηματιστούν ρωγμές. Δημιουργείται συγκέντρωση στρες, επομένως δεν θα εμφανιστούν ρωγμές. Η έρευνα δείχνει ότι το v1[, όταν το κλάσμα όγκου της φάσης του μαχαιριού είναι μεγαλύτερο από 20% ή μικρότερο από 5%, η πλαστικότητα υψηλής θερμοκρασίας του ορείχαλκου H65 είναι σχετικά καλή. Αν και η πλαστικότητα της φάσης της σελήνης είναι καλύτερη από αυτή της φάσης a υπό συνθήκες θερμής έλασης, εάν η τάση στο όριο της φάσης είναι συγκεντρωμένη, θα συμβεί επίσης ρωγμή.
Το μέγεθος των κόκκων του ορείχαλκου έχει επίσης κάποιο αντίκτυπο στο ράγισμα του. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος των κόκκων, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση για ρωγμές. Από την ανάλυση της μεταλλογραφικής δομής του ορείχαλκου, είναι γνωστό ότι οι κόκκοι στο εξωτερικό στρώμα είναι σημαντικά παχύτεροι από το εσωτερικό στρώμα και το εξωτερικό στρώμα είναι σε άμεση επαφή με το μέσο, επομένως είναι εύκολο να προκληθεί ρωγμή. Η έρευνα δείχνει ότι η ρωγμή σχετίζεται με άνιση ψυχρή παραμόρφωση. Ο διαχωρισμός της περιεκτικότητας σε σίδηρο έχει επίσης δυσμενείς επιπτώσεις.
2.2 Επίδραση ακαθαρσιών
Οι επιπτώσεις πολλών ακαθαρσιών στην παραγωγή ορείχαλκου είναι οι εξής [']:
Σίδηρος: υπάρχει ως πρόσμειξη και δεν έχει σημαντική επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες. Η διαλυτότητα του σιδήρου στον ορείχαλκο είναι εξαιρετικά μικρή και τα σημεία πρόσμειξης φάσεων πλούσια σε σίδηρο κατανέμονται συχνά στη μήτρα, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τον εξευγενισμό των κόκκων.
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%, η ρωγμή εμφανίζεται συχνά κατά τη διαδικασία κύλισης. Η επίδραση του μυστηρίου είναι περίπου η ίδια.
Αντιμόνιο: Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η διαλυτότητα του αντιμονίου σε έναν ορείχαλκο μειώνεται απότομα και η εύθραυστη ένωση CuZbS καθιζάνει, η οποία κατανέμεται σε ένα δίκτυο, βλάπτοντας σοβαρά την απόδοση ψυχρής επεξεργασίας του ορείχαλκου. Φώσφορος: σπάνια στερεό διάλυμα σε κράμα Cu-zn, σε a Περιεκτικότητα σε φώσφορο στον ορείχαλκο
Εάν υπερβαίνει το {{0}},05% έως 0,06%, θα εμφανιστεί μια εύθραυστη φάση Cu3P, μειώνοντας την πλαστικότητα του ορείχαλκου.
Αρσενικό: Η διαλυτότητα του αρσενικού στον ορείχαλκο σε θερμοκρασία δωματίου είναι<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 Επιρροή της τεχνολογίας παραγωγής
Γενικά, οι ορειχάλκινες λωρίδες είναι ραγισμένες στις άκρες αλλά όχι ραγισμένες στη μέση. Υπάρχουν δύο λόγοι. Πρώτον, όταν ο πραγματικός τύπος ρολού στην παραγωγή είναι επίπεδος κύλινδρος, το μέταλλο της ακμής έχει την τάση να ρέει προς τα πλάγια, επομένως η διαμήκης ταχύτητα ροής του είναι χαμηλότερη από το μέταλλο στο μέσο της λωρίδας. Δεδομένου ότι η λωρίδα είναι ένα σύνολο, οι παραμορφώσεις των μεσαίων και ακραίων τμημάτων συγκρατούνται αμοιβαία. Επομένως, το μέταλλο στη μέση της πλάκας υπόκειται σε θλιπτική τάση, ενώ το μέταλλο και στις δύο πλευρές υπόκειται σε τάση εφελκυσμού. Όταν η τάση εφελκυσμού στις άκρες υπερβαίνει το όριο αντοχής του μετάλλου, θα προκληθεί ρωγμή (ράγισμα). Δεύτερον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας έλασης, η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί στον κύλινδρο να παράγει θερμική κυρτότητα, γεγονός που καθιστά το διάκενο του μεσαίου κυλίνδρου μικρότερο και το διάκενο του κυλίνδρου της άκρης σχετικά μεγαλύτερο. Επομένως, το κεντρικό ποσό μείωσης είναι μεγάλο και το ποσό μείωσης ακμών είναι μικρό. Αυτό θα προκαλέσει περαιτέρω την ταχύτητα ροής του μετάλλου στη μέση να είναι υψηλότερη από αυτή στις άκρες, αυξάνοντας την τάση ρωγμής της λωρίδας στην άκρη. Επιπλέον, παράγοντες όπως ο ακατάλληλος έλεγχος των παραμέτρων της διαδικασίας οριζόντιας συνεχούς χύτευσης και οι υπερβολικοί ρυθμοί κύλισης διέλευσης θα οδηγήσουν σε κιτρίνισμα. Οι ρωγμές εμφανίζονται κατά τη διαδικασία έλασης της χάλκινης λωρίδας.
3. Προληπτικά μέτρα για πυρόλυση ψυχρής έλασης
3.1 Πρώτες ύλες
① Η σύνθεση ακαθαρσιών των παλαιών υλικών αλλάζει πολύ, επομένως τα παλιά υλικά της ίδιας παρτίδας πρέπει να αναμειγνύονται ομοιόμορφα πριν από τη χρήση, κάτι που θα βοηθήσει τη σύνθεση ακαθαρσιών κάθε γόμωσης να είναι συνεπής. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε Pb του τελικού πλινθώματος εντός 0,02%. Εάν η περιεκτικότητα σε bP είναι πολύ υψηλή, μπορεί να προκληθεί εύκολα ρωγμές.
② Ελέγξτε το περιεχόμενο bP των παλιών υλικών που αγοράσατε. Όταν η περιεκτικότητα σε bP είναι πολύ μεγάλη, θα πρέπει να χρησιμοποιείται αναλογικά για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε bP στο πλινθίο.
③Κατά τη διαλογή παλαιών υλικών, προσέξτε τη βιομηχανική υγιεινή για να αποτρέψετε την ανάμειξη άλλων μεταλλικών ακαθαρσιών και παλαιών ορειχάλκινων υλικών.
3.2 Διαδικασία παραγωγής
① Ελέγξτε τις συνθήκες της διαδικασίας τήξης και χύτευσης, μειώστε κατάλληλα τη θερμοκρασία χύτευσης, αυξήστε την ένταση ψύξης και βελτιώστε τη διαδικασία διακοπής για τη μείωση των επιβλαβών επιπτώσεων του bP, iB και άλλων ακαθαρσιών.
②Η μείωση του ρυθμού επεξεργασίας και η αύξηση της ενδιάμεσης ανόπτησης μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά τη ρωγμή που προκαλείται από τη συγκέντρωση τάσης στο όριο φάσης. Αυτή η μέθοδος είναι απλή και εύκολη στην εφαρμογή και έχει επαληθευτεί στην πραγματική παραγωγή.
③ Για κανονικές ρωγμές άκρων, η κορώνα του κυλίνδρου μπορεί να μειωθεί κατάλληλα ή η δύναμη κάμψης του κυλίνδρου μπορεί να ρυθμιστεί για να μειώσει την τάση εφελκυσμού της άκρης, αποφεύγοντας ή βελτιώνοντας έτσι το ράγισμα των άκρων.
3.3 Μέτρα ελέγχου μεταλλογραφικής δομής
① Είναι ευνοϊκό για τη μετατροπή της δομής χύτευσης ανομοιόμορφων στηλών κρυστάλλων και ισοαξονικών κρυστάλλων σε μια δομή με καλή πλαστικότητα και κατάλληλη για επεξεργασία, και ο ρυθμός επεξεργασίας διέλευσης και η ταχύτητα κύλισης δεν είναι εύκολο να είναι πολύ μεγάλοι.
② Ορισμένοι τροποποιητές πρέπει να προστεθούν κατάλληλα κατά τη διάρκεια της τήξης για να επιτευχθούν τα αποτελέσματα της απομάκρυνσης των ακαθαρσιών, της απαέρωσης και του εξευγενισμού των κόκκων. Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα της ρωγμής των άκρων της ταινίας, είναι απαραίτητο να μειωθεί η περιεκτικότητα σε bP στα όρια των κόκκων, όσο λιγότερο τόσο το καλύτερο. Για το σκοπό αυτό, προστίθεται μια μικρή ποσότητα σπάνιων γαιών. Τα στοιχεία σπανίων γαιών μπορούν να σχηματίσουν μια ένωση υψηλού σημείου τήξης CePb3 με Pb σε θερμοκρασίες πάνω από 1100 βαθμούς. Όταν το κράμα κρυσταλλώνεται, καταβυθίζεται πρώτα και γίνεται ένας μη αυθόρμητος κρυσταλλικός πυρήνας. Η αύξηση του αριθμού των κρυσταλλικών πυρήνων μπορεί να εξευγενίσει τους κόκκους και να αυξήσει τον αριθμό των ορίων των κόκκων, μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε Pb στα όρια των κόκκων. Το CebP3 στα όρια των κόκκων μπορεί να αυξήσει την αντοχή των ορίων των κόκκων και να βοηθήσει στην πρόληψη της ρωγμής των ορίων των κόκκων.
Το κλειδί για την πρόληψη της ρωγμής ψυχρής έλασης των ταινιών ορείχαλκου είναι η διασφάλιση της ποιότητας των πρώτων υλών, ο έλεγχος της διαδικασίας παραγωγής και των παραμέτρων της διαδικασίας και η βελτίωση της δομής του κράματος.
4. Συμπέρασμα
① Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής των καλουπιών εξώθησης από κράμα χαλκού. Εκτός από τους παράγοντες της ίδιας της μήτρας, όπως το υλικό της μήτρας, ο δομικός σχεδιασμός, η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κ.λπ., η χρήση και η συντήρηση της μήτρας είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες.
② Για πρέσες εξώθησης κράματος χαλκού μεγάλης χωρητικότητας, ειδικά πρέσες αντίστροφης εξώθησης, πρέπει να δοθεί μεγάλη προσοχή στην ψύξη του καλουπιού. Μια λογική μέθοδος ψύξης μπορεί να διατηρήσει τη θερμοκρασία εργασίας της μήτρας εξώθησης κάτω από τη θερμοκρασία μαλακώματος σκλήρυνσης χωρίς να υπερψυχθεί το τεμάχιο και η μήτρα, αποφεύγοντας έτσι τη βουλωμένη ύλη και επηρεάζοντας την ποιότητα του εξωθημένου προϊόντος.
③Η τρέχουσα ιδανική μέθοδος ψύξης είναι η ψύξη με υγρό άζωτο. Ρυθμίζοντας τη ροή και την πίεση υγρού αζώτου, μπορεί να ελεγχθεί η ένταση ψύξης του καλουπιού, μεγιστοποιώντας έτσι τη διάρκεια ζωής του καλουπιού.
