优硬线盘条缺陷及深加工.ppt

优硬线盘条缺陷及深加工脆断典型图谱 1.????? 前言 优硬线盘条作为钢丝制品的原材料，其质量如何直接影响到钢丝的深加工生产和成品钢丝的最终性能。近十几年来，由于国内各钢铁企业不断从国外引进先进的冶炼和线材轧制设备和技术，使国产线材的总体质量水平有了较大幅度的提高，但因盘条内部缺陷引起的质量问题还时有发生，如缩管残余、非金属夹杂物、裂纹、偏析、氮含量高、网状渗碳体等，正是由于这些缺陷给各制品厂家的生产和经营带来极大的不利。另外，近年来由于线材深加工市场的竞争，制品企业为了降低成本等，在深加工过程中违反正常加工工艺，造成了断丝现象，影响了产品的最终质量。 “Verein Deutscher Eisenhuttenleute”轧钢协会盘条分会根据产生原因、检测、外观形态等，对盘条常见缺陷进行了分类和定义，按一般发生率的顺序分类如下：①裂纹、②折叠、③耳子、④轧入的外来物质、⑤划伤、⑥辊印、⑦辊裂印痕、⑧粗糙面、⑨疤皮、⑩心部偏析、⑾表面脱碳、⑿硬点。 用典型的缺陷图谱及其描述有助于：缺陷的早期检测和消除可能产生的缺陷的原因；缺陷命名的标准化；统一生产厂和线材深加工单位之间的标准。为教育目的提供图片材料。 本研究通过调研有关资料和公司生产的优硬线盘条与用户拉拔过程中出现的缺陷形态和原因，按表面缺陷、组织、硬点、非金属夹杂物、缩孔进行了分类分析。 2.? 表面缺陷 盘条常见的表面缺陷有耳子、折叠、断续裂纹、结疤及麻点，这些缺陷在钢丝拉拔过程中难以消除，容易产生脆断，对成品钢丝的扭转值产生不良影响或产生扭裂。 具体分类[2]如下： 2.1 裂纹[2][3] 裂纹在线材中的分布是不连续的，它是以垂直于线材表面或与其表面呈一角度陷入线材。裂纹长度不一，通常呈直线形，偶尔，也与纵轴方向成一个角度或横跨纵轴。 钢丝中裂纹产生的原因主要有[1]： ①? 盘条表面有耳子、椭圆，拉拔时钢丝在模具中不均匀变形从而产生微裂纹（又称横裂纹）。 ②? 盘条存在折叠缺陷时，破坏了金属沿变形方向的连续性，因此拉拔时容易产生微纹。 ③? 盘条表面的氧化皮酸洗不净便进行拉拔，氧化皮和基体不能同时进行均匀变形，从而造成拉拔后的钢丝表面存在微裂纹； ④? 盘条表面过酸洗，容易使盘条表面的氢不容易排出，产生氢脆，还可使得盘条表面过于粗糙，拉拔时容易产生裂纹。 ⑤? 磷化质量差，如磷化膜过薄或过厚。过薄，拉丝粉不容易带入。过厚，磷化膜附着力不牢固，容易脱落，拉丝粉不容易带入，两者均可造成钢丝拉拔时润滑不良，表面产生微裂纹。 ⑥? 其他原因。如模盒位置不正，模口破损，润滑不良或偏心，容易造成表面划伤，产生微裂纹。 产生原因： 从炼钢到产品轧制出厂的整个生产过程中的任何一环节，都有可能发现产生热轧线材裂纹的原因。在熔炼车间，这些原因包括在浇注和钢锭凝固过程中出现的缺陷如应力裂纹、钢锭皮下气泡、铸模缺陷造成钢锭表面结疤和粗大凹痕。在轧制过程中，随着急剧的轧制变形，所有的这些缺陷都会产生裂纹。 在轧钢厂，产生缺陷的原因有：轧辊孔型不合适，轧辊表面过多的磨损甚至损坏，前面粗轧道次的导卫划痕，大块氧化皮被轧入线材以及半成品的粗劣修整等。 在深加工过程产生缺陷的原因有：润滑不良使钢丝与盘条直接摩擦、时效时间不够或过酸洗（氢脆）造成钢丝表面产生横裂纹；氧化皮去除不净，拉拔时氧化皮和基体不能同时进行均匀变形，造成拉拔后的钢丝表面存在微裂纹；拉丝模入口角度不对造成钢丝芯部产生人字形裂纹等。 检测： 用化学或机械方法去除线材表面氧化皮后，可以通过肉眼或低倍放大检测大尺寸或中等尺寸的裂纹。用扭转法施加少许扭转可以在不去除氧化皮的情况下发现裂纹。磁力探伤，冷顶镦和热顶镦试验或涡流试验方法都可以检测出裂纹。 在所有的试验中，裂纹的深度必须分别来确定。可以通过锉或研磨来测。通过断面微观检测可以得到更为精确的结论。因为被腐蚀的断面也能表明裂纹的起源。 与其它缺陷混淆的可能性： 裂纹可能被误认为折迭，深划痕或磨痕，结疤残余或移位偏析残余。 图1 盘条横截面，65钢，硝酸酒精腐蚀，100倍 图1所示：一个倾斜的纵向裂纹在靠近表面区内充满氧化皮，并且靠近心部焊合，裂纹的侧面伴随着脱碳。脱碳区十分明显说明该裂纹是在钢最近一次加热之前就已经存在。 图2 65Mn钢丝横裂纹宏观形貌 图4 65Mn钢丝横裂纹金相组织照片 3%硝酸酒精腐蚀 100倍 图2、3、4所示为φ12.5mm 65Mn盘条拉拔到φ6.5mm时，表面横裂纹宏观形貌，裂纹有规则的垂直于钢丝轴向，且该区域钢丝表面明显发亮，裂纹内没有夹杂，尾部变形明显，组织正常，为拉拔时润滑不良，钢丝与拉丝模直接摩擦所致。 图5 65Mn钢丝龟裂纹宏观形貌 图5所示为φ8mm 65Mn盘条拉拔至φ6.5mm酸洗后龟裂纹宏观形貌，形状不规则，