热轧薄板边裂的影响因素与控制

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

徐明扬 张春宇 赵永胜

河钢集团唐钢公司,河北 唐山 063000

摘要

在金属制品制造中,热轧薄板是一种重要的原材料,其质量直接影响到产品的整体性能和使用寿命。然而,热轧薄板边裂是一种常见的质量问题,它会导致产品在使用过程中出现裂纹,进而影响其性能和安全。因此,对热轧薄板边裂的影响因素进行研究和控制,具有重要的理论意义和实际意义。基于此,本文将详细描述影响热轧薄板边裂的主要因素,并提出有效的控制方法,以提高热轧薄板的质量,满足金属制品制造的需求。


关键词

热轧薄板边裂;影响因素;控制措施

正文

热轧薄板边裂是指在热轧过程中,板材的边缘或角落处出现裂纹的现象。其形成原因复杂多样,可能与材料因素、热轧过程控制、工艺参数等多方面的因素有关。因此,为避免热轧薄板边裂造成的影响,企业需要对热轧薄板边裂的形成机制进行深入的研究并根据边裂情况提出具体、有效的解决措施,这样才能提高产品的质量和性能,推动我国工业生产的可持续发展

一、热轧薄板边裂的影响因素

热轧薄板边裂会降低产品的质量和使用性能,影响用户对产品的信任度。热轧薄板边裂的影响因素有很多,主要包括以下几个方面:

材料因素

钢材的化学成分、晶粒度、夹杂物、非金属夹杂物等都可能影响热轧薄板的边裂。其中,杂质和非金属夹杂物的存在会导致热轧过程中产生应力集中,从而导致边裂的出现[1]
    热轧过程控制

轧制温度、轧制速度、冷却速度等都会影响热轧薄板边裂的形成。轧制温度过低会导致热轧薄板内部应力增大,从而容易产生边裂;轧制速度过快会导致热量无法及时散发,使得材料内部温度过高,也容易产生边裂;冷却速度过快会使得材料内部应力无法及时释放,同样容易产生边裂。
    工艺参数

冷轧过程中的压下量、退火温度、时间等参数都会影响热轧薄板边裂的形成。压下量过大会导致板材内部产生较大的应力,从而容易产生边裂;退火温度和时间不足会导致材料内部应力无法完全消除,容易产生边裂。
    产品设计

热轧薄板的厚度、宽度、长度等参数都会影响其边裂的形成。过薄的板材容易产生边裂,而过宽的板材则容易产生内裂。此外,产品设计中的孔洞、槽口等也可能导致应力集中,从而增加边裂的风险[2]

二、热轧薄板边裂的控制措施

优化材料选择

原材料的选择对热轧薄板的质量具有决定性影响。选择高质量的钢材可以降低热轧过程中的应力,减少边裂的风险。因此,在材料选择时,企业可以考虑冶金性能稳定、杂质含量低、化学成分符合要求的优质钢材。同时,企业也可以通过控制钢材的晶粒度,提高钢材的强度和韧性,进而降低边裂出现的概率。非金属夹杂物是导致热轧薄板边裂的重要因素。因此,企业可以通过优化炼钢过程,严格控制冶炼、浇注、连铸等环节,减少非金属夹杂物的产生。同时,企业也可以采用适当的夹杂物处理方法,如夹杂物控制轧制、夹杂物控制冷却等,确保钢材表面干净,减少夹杂物的暴露降低夹杂物对热轧薄板边裂的影响。

(二)严格控制热轧过程

轧制温度是影响热轧薄板边裂的重要因素。过高的轧制温度可能导致板材内部应力增大,从而增加边裂的风险;过低的轧制温度则可能导致板材硬度不足,影响板材的性能。因此,企业需要严格控制轧制温度,使其保持在合适的范围内。同时,轧制速度过快可能导致热量无法及时散发,使得材料内部温度过高,从而增加边裂的风险。因此,企业需要严格控制轧制速度,使其保持在合适的范围内。为避免板材过厚或过宽企业需要适当调整轧制过程中的压下量和板材厚度这样才能避免边裂发生的概率。同时,企业也需要根据实际生产情况和产品性能要求,对冷轧过程中的压下量、退火温度和时间等工艺参数进行适当调整这样可以确保板材内部应力得到充分释放,降低边裂的风险[3]

产品设计优化

合理设计热轧薄板的孔洞和槽口可以减少应力集中,降低边裂的风险。因此,在板材设计中,企业应尽量避免选择易导致应力集中的几何形状和尺寸这样才能确保产品的质量和性能。同时,企业也应通过合理的材料组合和搭配,降低热轧薄板边裂的风险例如,可以选择不同化学成分和晶粒度的钢材进行混合,以获得更好的性能和抗边裂能力。为减少内部应力压力的积累,企业可以通过合理的工艺参数设置和结构设计避免边裂情况出现的可能性,同时,企业也可以采用特殊的材料和处理工艺,提高板材的抗边裂性能[4]

产品质量检验

通过对热轧薄板进行严格的质量检验,可以及时发现和解决质量问题。因此,在产品质量检验过程中,企业应对热轧薄板进行外观检验,检查表面缺陷和瑕疵,如裂纹、凹坑、斑痕等。这有助于及时发现质量问题,确保产品质量。同时,企业也应对热轧薄板进行尺寸检验,检查其宽度、厚度、长度等几何参数。这有助于确保产品符合设计要求,满足客户需求。除此之外,企业还应对热轧薄板进行力学性能检验,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等。这有助于评估产品的力学性能和使用性能,确保满足产品要求[5]并且,企业也应使用无损检测方法(如磁粉检测、超声波检测、渗透检测等)对热轧薄板进行检验,以发现潜在的缺陷和问题。这有助于提高产品质量和满足客户要求。

三、结束语

综上所述,对热轧薄板边裂的影响因素与控制进行探讨具有重要意义。因此,为降低热轧薄板边裂的风险,企业应多层次、多角度提出具体、有效的控制策略。同时,企业还应应根据产品要求、性能和特点,灵活调整和优化这些控制策略,以实现最佳的生产效果。

参考文献:

[1]索罗曼(常州)合金新材料有限公司.TC4钛合金薄板热轧工艺:CN202110737572.8[P].2021-09-03.

[2]东北轻合金有限责任公司.一种焊接用铝合金薄板板材的生产方法:CN201811319534.5[P].2021-03-23.

[3]胡筱旋,黄磊,王晓峰.低碳钢冷轧薄板边裂缺陷原因分析[J].鞍钢技术,2020(6):27-30.

[4]东北大学.一种高强韧性高硼不锈钢薄板及其制备方法:CN201811375727.2[P].2020-09-08.

[5]湖南华菱涟源钢铁有限公司,湖南华菱涟钢薄板有限公司.一种SAE8660热轧薄板及生产工艺:CN201710014767.3[P].2017-05-31.


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