Классификатор дефектов сорта

БЕЛОРУССКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД

АЛЬБОМ

ДЕФЕКТОВ ЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ, СОРТОВОГО

ПРОКАТА И МЕТИЗНОЙ ПРОДУКЦИИ

БЕЛОРУССКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА

В трех томах

Издание второе, дополненное

и переработанное

ТОМ II

СОРТОВОЙ ПРОКАТ

г. Жлобин, 1998 год

БЕЛОРУССКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЗАВОД

УТВЕРЖДАЮ

Технический директор -

Главный инженер завода

__________ А.П. Фоменко

АЛЬБОМ

ДЕФЕКТОВ ЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ, СОРТОВОГО

ПРОКАТА И МЕТИЗНОЙ ПРОДУКЦИИ

БЕЛОРУССКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА

В трех томах

Издание второе, дополненное

и переработанное

ТОМ II

СОРТОВОЙ ПРОКАТ

Директор по новой технике

_________________ В.П. Фетисов

Директор по обеспечению качества

________________ Н.А. Каберник

Начальник технического управления

________________ А.А. Кравцов

Начальник ЦЗЛ

_________________ С.А. Квашнин

г. Жлобин, 1998 год

Издатель: Центральная заводская лаборатория БМЗ.

Рецензент: Техническое управление БМЗ.

Альбом дефектов литой заготовки, сортового проката и метизной продукции Белорусского металлургического завода. В трех томах. Том 2. Сортовой прокат. Издание второе, дополненное и переработанное, 1998 г.

Систематизированы и обобщены сведения, раскрывающие виды дефектов сортового проката станов 850 и 320/150, а также причины их образования. Альбом предназначен для практической деятельности работников завода.

 Альбом дефектов прокатного производства, ЦЗЛ, БМЗ.

• Компьютерная обработка цифровых изображений и подготовка к печати УКСиИ ЦЗЛ БМЗ.

Все права защищены. Никакая часть настоящего издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, без письменного разрешения владельца авторских прав, кроме включения коротких цитат в отчеты и обзоры.

Информация, содержащаяся в данном издании, получена из металлургических производственных процессов и других источников, рассматриваемых издателем, как надежные. Тем не менее, имея ввиду возможные, человеческие или технические ошибки, издатель не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых данных и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием альбома.

Отпечатано на участке компьютерной статистики и информации (УКСиИ) ЦЗЛ Белорусского металлургического завода. Тираж 30 экз.

СПИСОК

исполнителей II тома

(первая редакция)

1. Венслав Ю.М. - Зам. начальника ЦЗЛ, обсуждение результатов,

редактирование отчета.

2. Дьяченко Ю.В. - Начальник сортопрокатной лаборатории,

систематизация дефектов готового проката.

3. Микирова З.А. - Начальник лаборатории металловедения,

составление отчета.

4. Кушнарева В.Ф. - Руководитель группы ЛМ, составление отчета.

5. Тимофеев В.С. - Руководитель группы СПЛ, систематизация

дефектов проката стана 850.

6. Жук О.А. - Руководитель группы СПЛ, систематизация

дефектов проката стана 320/150.

7. Гуненкова С.В. - Инженер ЛМ, металлографическое исследование

готового проката.

СПИСОК

исполнителей II тома

(вторая редакция)

1. Дьяченко Ю.В. - Заместитель начальника ЦЗЛ по науке.

1. Тимофеев В.С. - Начальник сортопрокатной лаборатории.

1. Кушнарева В.Ф. - Начальник лаборатории металловедения.

1. Андрющенко Л.А. - Руководитель группы сортопрокатной лаборатории.

5. Микирова З.А. - Ведущий инженер лаборатории металлографии СтПЦ - 2.

6. Жук О.А. - Начальник лаборатории термоупрочнения.

7. Барадынцева Е.П. - Руководитель группы лаборатории металловедения.

8. Грицаенко В.И. - Начальник участка компьютерной статистики и информации.

РЕФЕРАТ

Альбом в 3-х томах. Том 2. Стр. 73, рис. 90.

Библиографический список - 11.

Сортовой прокат, катанка, макроструктура, дефекты, микроструктура, неметаллические включения, обезуглероживание, непрерывнолитая заготовка, выплавка, разливка, кристаллизация, напряжения, трещина, охлаждение, флокены, дендриты, ликвация, ликвационные полоски.

Объектом исследования являются непрерывнолитые заготовки сечением 300х400 мм, 250х300 мм, 125х125 мм, сортовой прокат: круги диаметром 5,5 - 40 и 80 - 150 мм, швеллер № 6,5, уголки 20 - 50, арматура гладкая и периодического профиля и метизная продукция: металлокорд, бортовая проволока, проволока РМЛ, др. виды проволоки.

Цель работы - систематизация и обобщение сведений, раскрывающих виды и причины образования дефектов на литых заготовках (I том), сортовом прокате (II том) и металлокорде (III том). Исследования выполнены Центральной заводской лабораторией и исследовательским центром СтПЦ-2. В качестве материала для исследований использовали непрерывнолитую заготовку, сортовой прокат, металлокорд и проволоку.

Классификатор дефектов предназначен для практического руководства инженерно-техническим работникам основных цехов, отделов технического контроля и управления качества, лабораторий ЦЗЛ.

Принятые названия дефектов основаны на стандартах: ГОСТ 21014. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности [1]; ОСТ 14-4. Сталь. Методы контроля макроструктуры литой заготовки (слитка), полученной методом непрерывной разливки [2]; ОСТ 14-38. Стали и сплавы. Макроструктура. Термины и определения [3]; ГОСТ 10243. Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры [4].

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ко второму тому 5

4. Дефекты сортового проката стана 850 6

4.1. Дефекты формы 7

4.2. Дефекты поверхности 8

4.3. Внутренние дефекты 21

5. Дефекты проката стана 320/150 30

5.1. Дефекты формы 31

5.2. Дефекты поверхности 35

5.3. Внутренние дефекты 47

6. Дефекты кордовой катанки 50

6.1. Дефекты формы 51

6.2. Дефекты поверхности 54

6.3. Дефекты структуры 63

6.4. Внутренние дефекты 71

Библиографический список 73

ВВЕДЕНИЕ КО ВТОРОМУ ТОМУ

Во втором томе альбома систематизированы и обобщены сведения, раскрывающие виды и причины образования дефектов сортового проката, полученного на станах 850 и 320/150. Качество продукции проката аттестуется с учетом дефектов, образующихся как в процессе прокатки, так и на предыдущих переделах металлургического производства. Достоверное установление причин появления отдельных дефектов на готовой продукции при сдаточном ее контроле позволит произвести правильное ее назначение и выявить причину образования с целью дальнейшего их предупреждения.

Альбом предназначен в первую очередь для практической деятельности работников отдела технического контроля при разбраковке продукции, а также для работников основных цехов при реализации корректирующих воздействий, технического управления, ЦЗЛ и других заинтересованных служб.

4. ДЕФЕКТЫ СОРТОВОГО ПРОКАТА

СТАНА 850

4.1. Дефекты формы

1
.1.1. Ус

Рис. 4.1. Дефект формы ус

а - круг диаметр 100 мм; б - квадрат сечением 125 х 125 мм

х
50

Рис. 4.2. Микроструктура металла по месту расположения уса

Описание дефекта. Ус представляет собой продольный выступ с одной или двух диаметрально противоположных сторон прутка (рис. 4.1). Переход уса к поверхности плавный, изменений в микроструктуре не наблюдается (рис. 4.2).

Причины возникновения. Выработка предчистового калибра, неправильная настройка валков и привалковой арматуры, низкая температура металла, нарушение режимов обжатий.

Предупреждение. Соблюдение температурного режима и режимов обжатий, правильная настройка валков и привалковой арматуры, использование калибров, не имеющих значительного износа, периодический контроль геометрических размеров проката.

4.2. Поверхностные дефекты

4.2.1. Раскатанное загрязнение

а б

Рис. 4.3. Раскатанное загрязнение

а - внешний вид; б - поперечное сечение прутка

х 50

Рис. 4.4.а. Неметаллические включения в зоне дефекта

Включения, выходящие на поверхность

х 100

Рис. 4.4.б. Неметаллические включения в зоне дефекта

Включение вблизи поверхности

Описание дефекта. Раскатанное загрязнение представляет собой нарушение сплошности поверхности проката из-за наличия грубых неметаллических включений на литой заготовке может быть различной протяженности и глубины проникновения (рис. 4.3. а).

На поперечном макрошлифе у поверхности отмечается скопление темных вкраплений (рис. 4.3.б).

На микрошлифах наблюдается наличие грубых неметаллических включений, выходящих на поверхность проката (рис. 4.4.а) или находящихся вблизи поверхности проката (рис. 4.4.б). Обезуглероживания около включений, как правило, не наблюдается.

Причины возникновения. Образование грубых неметаллических включений, происходит из-за промывания стакана - дозатора промежуточного ковша кислородом, низкого уровня металла в промежуточном ковше, недостаточной глубины погружения разливочного стакана, некачественной шлаковой смеси, колебания уровня металла в кристаллизаторе сверх допустимых значений.

Предупреждение. Поддержание постоянного уровня металла в промковше и кристаллизаторе, правильный подбор и применение качественных шлакообразующих смесей, использование качественного огнеупорного материала, соблюдение технологии внепечной обработки стали.

1. Раскатанная трещина

а б

Рис. 4.5. Раскатанная трещина

а - внешний вид; б - поперечное сечение

Описание дефекта. Раскатанные трещины представляют собой линейные нарушения сплошности на поверхности прутков (рис. 4.5.а). В поперечных макрошлифах они расположены под углом или перпендикулярно к поверхности, в зависимости от ориентации и формы исходного дефекта на непрерывнолитой заготовке (рис. 4.5. б).

На микрошлифах полости дефекта имеют извилистую форму с ответвлениями (рис. 4.6.б). Вокруг полостей обнаруживаются скопления мелких глобулярных оксидов, на продолжении их – цепочки сульфидов. В структуре металла, непосредственно примыкающего к трещине, наблюдается обезуглероженная зона, окаймленная перлитными зернами, на продолжении полостей дефекта – ферритные дорожки.

Причины возникновения. Дефект образуется из-за наличия трещин на литой заготовке, возникших из-за нарушений температурно-скоростных режимов разливки.

Предупреждение. При прокатке данный дефект предупредить невозможно. Непрерывнолитые заготовки с кристаллизационными трещинами должны быть отсортированы или зачищены.

б

а

Рис. 4.6. Микроструктура в зоне раскатанной трещины

а – увеличение х200, б – увеличение х50

4
.2.3. Раскатанный пузырь

а

б

Рис. 4.7. Раскатанный пузырь

а
- внешний вид проката; б - образец после горячей осадки

х 100

Рис. 4.8. Микроструктура в зоне пузыря

Описание дефекта. Раскатанные пузыри имеют вид прямолинейных несплошностей, вытянутых в продольном направлении, по поверхности проката распределенных неравномерно (рис. 4.7.а).

При горячей осадке подповерхностные пузыри вскрываются (рис. 4.7.б).

На микрошлифах в зоне пузыря наблюдаются включения глобулярных окислов железа, марганца, на продолжении его - включения сульфидов. Полость дефекта заполнена окалиной, отмечается обезуглероженная зона, окаймленная перлитными зернами, имеющая характерную форму мешка (рис. 4.8).

Причины возникновения. Наличие подкорковых пузырей на литой заготовке из-за выделения избытка газов при кристаллизации металла.

Предупреждение. Тщательное соблюдение технологии выплавки, раскисления и разливки стали.

4
.2.4. Раскатанная корочка

а б

Рис. 4.9. Раскатанная корочка

а
- внешний вид дефекта; б - поперечное сечение прутка

х 50

Рис. 4.10. Неметаллические включения по месту расположения корочки

Описание дефекта. Раскатанная корочка в деформированном металле представляет собой частичное отслоение или разрыв, образовавшийся из-за раскатки завернувшихся корочек в литом металле (рис. 4.9). На микрошлифах в зоне дефекта отмечается наличие грубых неметаллических включений сложного состава (рис. 4.10).

Причины возникновения. Дефект образовался из-за раскатки завернувшихся корочек, имевшихся на поверхности литой заготовки.

Предупреждение. Соблюдение технологии разливки стали.

1. Надрывы

х 100

Рис. 4.11. Надрывы Рис. 4.12. Неметаллические включения

в плавке с надрывом

Описание дефекта. Дефект в виде поперечных разрывов на поверхности прутка

(рис. 4.11).

Причины образования. Низкая пластичность металла из-за повышенного содержания меди, кислорода, серы; из-за наличия грубых включений вблизи поверхности литой заготовки (рис. 4.12).

Предупреждение. Соблюдение технологии выплавки и разливки стали.

4.2.6. Слиточная рванина

Рис. 4.13. Слиточная рванина

х
100

Рис. 4.14. Микроструктура в зоне рванин

Описание дефекта. Дефект поверхности в виде разрыва, расположенного поперек или под углом к направлению наибольшей вытяжки металла при прокатке (рис. 4.13). Дефект располагается не по всему прутку, а на отдельных его участках.

Причины образования. Прокатка литых заготовок, пораженных дефектами. В данном случае прокатка непрерывнолитых заготовок с дефектом пояс. На микрошлифах в зоне рванин наблюдается наличие окислов, окалины (рис.4.14).

Предупреждение. Соблюдение технологии разливки металла.

4.2.7. Деформационная рванина, связанная с перегревом

а б

Рис. 4.15. Деформационная рванина, связанная с перегревом

а

- внешний вид прутка; б - поперечное сечение

х 1000 х 50

а б

Рис. 4.16. Микроструктура прутка с перегревом

а - выделение окислов по границам зерна; б - крупное зерно у поверхности прутка

Описание дефекта. Дефект в виде разветвленных трещин и разрывов различной глубины и ширины (рис. 4.15).

На микрошлифах отмечается выделение окислов по границам зерен (рис. 4.16.а) и значительный рост зерна (рис. 4.16).

Причины образования. Низкая пластичность металла из-за нарушений режимов нагрева литых заготовок в печи перед прокаткой.

Предупреждение. Соблюдение режимов нагрева в нагревательной печи стана 850.

1. Риска

Р
ис. 4.17. Риска

х 50

Рис. 4.18. Микроструктура в зоне риски

Описание дефекта. Механическое повреждение поверхности в виде канавки с закругленным или плоским дном (рис. 4.17).

Риска может располагаться по всей длине прутка или на отдельных участках. На микрошлифе в зоне дефекта изменений не отмечается (рис.4.18).

Причины возникновения. Повреждение поверхности металла изношенной прокатной арматурой, линейками, роликами, проводками или повреждение при транспортировке.

Предупреждение. Контроль за состоянием арматуры прокатного стана.

4
.2.9. Вмятина.

Рис. 4.19. Вмятина

Описание дефекта. Вмятина представляет собой местное углубление на готовом прокате (рис. 4.19.).

Причины возникновения. Дефект может образоваться вследствие повреждения металла при его транспортировке и складировании.

Предупреждение. Соблюдение правил транспортировки и складирования, технически исправное состояние чалочных и грузозахватных приспособлений, периодический контроль состояния поверхности сортового проката на складе готовой продукции.

1. М
   орщины

Рис 4.20. Морщины

х 50

Рис. 4. 21. Микроструктура в зоне морщин

Описание дефекта. Дефект представляет собой группу тонких параллельных несплошностей. Располагается, как правило, на диаметрально противоположных сторонах по всей длине прутка (рис. 4.20). На микрошлифах полости имеют гладкие стенки и тупые концы. Изменений в макроструктуре не наблюдается (рис. 4.21).

Причины образования. Нарушение порядка кантовок, выработка калибров, неравномерный или низкий нагрев заготовок, переполнение калибров.

Предупреждение. Контроль за состоянием поверхности валков, соблюдение технологии нагрева и прокатки металла.

1. Прокатная плена

Рис. 4. 22. Плена прокатная

х 100

Рис. 4. 23. Микроструктура в зоне дефекта

Описание дефекта. Отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным телом проката (рис. 4.22).

Причины образования. Переполнение калибров, неправильная ориентация раската при задаче его в калибр в результате неправильной настройки привалковой арматуры, механическое повреждение проката линейками, проводками и роликами рольганга.

Предупреждение. Устранение причин переполнения калибров, правильная настройка привалковой арматуры, контроль за состоянием выработки калибров и качеством поверхности привалковой арматуры.

4.3. Внутренние дефекты

1. Флокены

а б

Рис. 4.24. Флокены

а - поперечный темплет; б - излом закаленной пробы

Описание дефекта. Флокены представляют собой беспорядочно расположенные трещины различной длины (рис. 4.24.а). Расположены они, как правило, в центральной части прутка. В изломе закаленного образца флокены имеют вид светлых пятен округлой или овальной формы, отличающихся кристаллическим строением. Поверхность флокена блестящая, более крупнокристаллическая, излом же самого образца матовый, волокнистый (рис. 4.24.б). На микрошлифах флокены имеют вид зигзагообразных трещин (рис. 4.25 а,б).

Причины возникновения. Основная причина - повышенное содержание водорода в стали, высокие напряжения в локальных участках при значительной хрупкости металла в них. Высокие напряжения создаются вследствие структурных превращений, которые суммируются с деформационными и термическими напряжениями.

Предупреждение. Уменьшение содержания водорода в стали. Необходимо подвергать металл вакуумированию, тщательно просушивать и прокаливать шихтовые и шлакообразующие материалы, разливочные устройства.

После окончания горячей деформации прутки необходимо подвергать медленному охлаждению или изотермической выдержке.

х 100 х 500

а б

Рис. 4.25. Микроструктура образцов с флокенами

а - шлиф не травлен; б - шлиф после травления в 4% растворе

азотной кислоты в этиловом спирте

4.3.2. Различная травимость

Р
ис. 4.26. Различная травимость

х 100 х 100

а б

Рис. 4.27. Микроструктура круга диам. 150 мм

а - центр заготовки; б - основной металл

Описание дефекта. В центре заготовки наблюдается область более темного цвета после травления в 50 % растворе соляной кислоты, контуры ее повторяют форму исходной непрерывнолитой заготовки (рис. 4.26).

При определении химического состава имеет место его отличие между наружней и внутренней частью поперечного сечения (рис. 4.27).

Причины возникновения. Недостаточная обрезь заготовки после отделения затравки кристаллизатора МНЛЗ.

Предупреждение. Производить достаточную обрезку головной части заготовки.

4.3.3. Остатки литой структуры

Рис. 4.28. Остатки литой структуры

Описание дефекта. Участки литой структуры различной формы и размеров с четкой крупнодендритной структурой (рис. 4.28).

Причины возникновения. Низкая температура нагрева, недостаточное время выдержки в нагревательной печи.

Предупреждение. Соблюдение технологии нагрева литой заготовки, достаточная степень обжатия.

1. Л
   иквационные полоски

Рис. 4.29. Ликвационные полоски

х 100

Рис. 4.30. Неметаллические включения в зоне

ликвационных полосок

Описание дефекта. Ликвационные полоски - внутренний дефект на готовом прокате, выявляемый по почернению на серном отпечатке. На глубоко протравленных темплетах ликвационные полоски выглядят в виде тонких несплошностей (рис. 4.29). На шлифах в месте дефекта отмечается скопление сульфидных и оксисульфидных включений (рис. 4.30).

Причины возникновения. Дефект наследован от непрерывнолитой заготовки.

Предупреждение. Понижение содержания серы и фосфора в металле, качественная подготовка МНЛЗ к разливке стали, а также соблюдение технологии выплавки и разливки стали.

4.3.5. Инородные металлические включения

Рис. 4.31. Инородное металлическое включение

Описание дефекта. Инородное включение в виде нерасплавившегося металлического предмета. Отличается от основного металла по составу и структуре (рис. 4.31).

Причины возникновения. Недостаточная обрезь головной части непрерывнолитой заготовки.

Предупреждение. Соблюдение норм головной обрези непрерывнолитой заготовки. Исключить возможность попадания металлических предметов в кристаллизатор в процессе разливки.

4.3.6. Светлый контур

Рис. 4.32. Светлый контур

Описание дефекта. Дефект представляет собой структурную неоднородность в виде различно травившихся зон. Контуры этих зон повторяют форму литой заготовки (рис. 4.32).

Причины возникновения. Дефект наследован от литой заготовки в результате неправильно установленных параметров электромагнитного перемешивания металла при его разливке.

4.3.7. Подусадочная ликвация

Рис. 4.33. Подусадочная ликвация

Описание дефекта. Темные или светлые участки в центре прутка по сравнению с основным металлом (рис. 4.33).

Причины образования. Наследование от непрерывнолитой заготовки.

Предупреждение. Соблюдение технологии разливки стали.

4
.3.8. Шлифовочные трещины

Р
ис. 4.34. Шлифовочные трещины

х100 х х500

а б

Рис. 4.35. Микроструктура в зоне шлифовальных трещин

а - в зоне дефекта, б - в зоне основного металла

Описание дефекта. Поверхностные разрывы в виде паутинообразной сетки (рис. 4.34).

Причины образования. Поверхностные разрывы образуются на темплетах при их изготовлении на шлифовальных станках. В зоне шлифовальных трещин отмечается изменение структуры (рис. 4.35).

Предупреждение. Соблюдение режимов шлифования и охлаждения металла при подготовке образца на станках.

Примечание: после снятия поверхностного слоя шлифовальные трещины не обнаруживаются.

5. ДЕФЕКТЫ ГОТОВОГО ПРОКАТА

СТАНА 320 / 150

5.1. Дефекты формы

5.1.1. Неправильный профиль (овал)

Рис.5.1. Неправильный профиль (овал)

Описание дефекта. Превышение установленных допусков по диаметру в двух перпендикулярно произведенных замерах поперечного сечения прутка (рис. 5.1).

Причины возникновения. Неправильная установка арматуры и проводок. Недостаточное количество металла, поступающего в калибр. Неправильная настройка зазора между валками. Неправильный режим натяжения в сортовой группе стана. Перегрев металла.

Предупреждение. Настройка валковой арматуры. Установка зазоров между валками в соответствии с калибровкой. Увеличение сечения раската в черновой и промежуточной группах. Регулировка режимов натяжения. Снижение температуры нагрева металла в печи.

5

.1.2. Ус

а б

Рис. 5.2. Ус

а - поперечный образец; б - внешний вид прутка

Описание дефекта. Ус представляет собой продольный выступ на поверхности профиля (рис. 5.2).

Причины возникновения. Выработка или нарушение настройки привалковой арматуры, проводок, линеек, выработка предчистового калибра. Низкая температура металла.

Предупреждение. Настройка привалковой арматуры, проводок, линеек. Соблюдение режима нагрева металла в печи. Уменьшение сечения раската, поступающего в усообразующий калибр. Переход на новый калибр, перевалка.

Примечание: Ус является одной из причин образования закатов.

5.1.3. Незаполнение угла при вершине.

а б

Рис. 5.3. Незаполнение угла при вершине

а - внешний вид; б - поперечное сечение

Описание дефекта Радиус скругления на вершине наружного угла поперечного сечения углового профиля больше заданного и не соответствует радиусу калибра чистового валка (рис 5.3).

Причины возникновения. Несоблюдение режимов обжатий в предчистовых калибрах, неправильная настройка клетей стана, неправильная нарезка валков клетей чистовой группы.

Предупреждение. Правильная настройка стана и режимов обжатий. Нарезка валков клетей чистовой группы в точном соответствии с чертежами (шаблонами).

5.1.4. Незаполнение продольных и поперечных ребер на

арматурном прокате периодического профиля

а

б в

Рис. 5.4. Незаполнение продольных ребер на арматурном прокате

периодического профиля

а - внешний вид периодического профиля; б - его поперечное сечение; в – поперечное

сечение профиля с полным образованием продольных ребер (для сравнения)

Описание дефекта. Дефект представляет собой отсутствие на одной или обеих сторонах стержня продольного или поперечных ребер.

Причины возникновения. Дефект образуется из-за неправильной настройки размеров предчистового овального калибра.

Предупреждение. Приведение в соответствие с калибровкой размеров предчистового овального калибра.

5.2. Дефекты поверхности

5.2.1. Слиточная плена

а б

в

Рис. 5.5. Слиточная плена.

а - на швеллере, б - на уголке, в - на катанке

х 100

Рис. 5.6. Неметаллические включения в зоне дефекта

Описание. Дефект поверхности, представляющий собой нарушение сплошности металла языкообразной формы различной величины (рис. 5.5).

Причины возникновения. Наличие на заготовках дефекта поверхности сталеплавильного происхождения: пояса, завороты корки, грубые шлаковые включения (рис. 5.6).

Предупреждение. Соблюдение технологии разливки стали.

5

.2.2. Чешуйчатость

а б

Рис. 5.7. Чешуйчатость

а - подкат после черновой группы клетей (продольный темплет);

б - подкат после черновой группы клетей (поперечный темплет)

х 500 х 100

а б

Рис. 5.8. Микроструктура металла с чешуйчатостью

а - при увеличении в 100 раз, б - при увеличении в 500 раз

Описание. Чешуйчатость представляет собой отслоения и разрывы в виде сетки, образовавшиеся при прокатке вследствие перегрева или пониженной пластичности металла (рис. 5.7).

Причины возникновения. Окисление по границам зерен из-за чрезмерного повышения температуры нагрева. Пониженная пластичность металла из-за высокого содержания вредных примесей (меди, серы, фосфора и др.).

При пониженной пластичности периферийной зоны в ней при первом обжатии возникают мелкие разрывы, которые при последующих проходах раскатываются в мелкие чешуйки, связанные с металлом (рис. 5.7). На микрошлифах разрывы совпадают с границами зерен и сопровождаются окислами и эвтектическими фазами (рис. 5.8). В данном случае (рис. 5.7) массовая доля меди составила около 1 %.

Предупреждение. Снижение содержания вредных примесей (меди, серы, фосфора и др.). Соблюдение оптимальной температуры нагрева заготовки в печи.

5.2.3. Закат

а б

Рис. 5.9. Закат

а - внешний вид дефекта; б - поперечный образец

х 100 х 100

а б

Рис. 5.10. Микроструктура металла по месту заката

а - шлиф не травлен; б - шлиф после травления в 4 % растворе азотной кислоты

Описание. Закат - дефект поверхности, представляющий собой прикатанный продольный выступ (рис. 5.9).

На поперечных микрошлифах закат располагается под острым углом к поверхности, заполнен окалиной, конец дефекта огибается волокном (рис. 5.10).

Причины возникновения. Переполнение калибров, образование уса в черновой, промежуточной, чистовой группах клетей и клетях проволочного блока. Неправильная задача металла в калибры.

Предупреждение. Настройка привалковой арматуры и пропусков, настройка стана согласно калибровки, предотвращение образования уса в предыдущих клетях.

5.2.4. Раскатанная корочка

Рис. 5.11. Раскатанная корочка

х 100 х 100

а б

Рис. 5.12. Микроструктура металла в зоне раскатанной корочки

а - шлиф не травлен, б - шлиф протравлен в 4 % спиртовом растворе

азотной кислоты

Описание дефекта. Дефект поверхности проката, представляющий собой частичное местное отслоение металла или разрывы (рис. 5.11).

На микрошлифе в зоне дефекта наблюдаются скопления окислов неметаллических включений сложного состава, отмечается обезуглероживание (рис. 5.12).

Причина возникновения. Дефект образуется в результате раскатки завернувшихся корочек или брызг на литой заготовке.

Предупреждение. Тщательное соблюдение технологии разливки стали.

5
.2.5. Раскатанная трещина

а б

в г

Рис. 5.13. Раскатанная трещина

а, б - круг диаметром 40 мм; в, г - арматура № 16

х 100 х 100

Рис. 5.14. Микроструктура в зоне трещины, сталь 3 сп

Описание. Раскатанная трещина - не заварившийся дефект поверхности, представляющий собой продольный разрыв металла (рис. 5.13). На микрошлифе стенки трещины покрыты окалиной, металл в зоне дефекта окислен и обезуглерожен (рис. 5.14).

Причина возникновения. Наличие продольной трещины на литой заготовке.

Предупреждение. Соблюдение регламентированного содержания вредных примесей, соблюдение температурного интервала разливки, контроль состояния кристаллизатора, соблюдение технологической оси МНЛЗ, контроль поверхности литой заготовки на наличие трещин.

5.2.6. Раскатанный пузырь

Рис. 5.15. Раскатанный пузырь

х 100

Рис. 5.16. Микроструктура в зоне пузыря

Описание. Раскатанные поверхностные и подкорковые пузыри имеют вид прямолинейных продольных несплошностей (рис. 5.15), протяженность которых зависит от степени вытяжки. Если стенки пузыря не окислены, то при горячей деформации происходит их заваривание (рис. 5.16). В зоне раскатанного пузыря наблюдаются включения сульфидов, обезуглероженная зона, окаймленная перлитными зернами, имеющая характерную форму мешка.

Причины возникновения. Наличие газовых пузырей, вышедших на поверхность или расположенных под поверхностью литой заготовки.

Предупреждение. Тщательное соблюдение технологии раскисления и разливки стали.

5.2.7. Морщины

Рис. 5.17. Морщины.

х 50

Рис. 5.18. Микроструктура в зоне морщин

Описание. Дефект поверхности, представляющий собой группы тонких параллельных несплошностей, образовавшихся в процессе прокатки. Располагается, как правило, на диаметрально противоположных сторонах, преимущественно, в зоне, соответствующей разъему валков (рис.5.17). На микрошлифах изменение структуры в зоне дефекта не наблюдается (рис. 5.18).

Причины возникновения. Нарушение режима кантовок, выработка калибров.

Предупреждение. Контроль за состоянием поверхности валков, настройка стана в соответствии с калибровкой.

5.2.8. Отпечатки

Рис. 5.20. Отпечатки

единичные дефекты на поверхности круга диам. 40 мм

Описание. Отпечатки - дефект поверхности, представляющий собой углубления или выступы, расположенные по всей поверхности или в отдельных местах и различающиеся по величине и форме (рис. 5.20).

Причины возникновения. Наличие на валках или на проводковой арматуре углублений или выступов, вызванных выработкой валков и роликов, или наваркой на них металла.

Предупреждение. Контроль состояния валков и проводковой арматуры, их своевременная замена.

5.2.9. Риска

Р
ис. 5.21. Риска

х 100

Рис. 5.22. Микроструктура в зоне риски

Описание. Механическое повреждение поверхности, представляющее собой продольные углубления, расположенные по всей длине или на отдельных ее участках (рис. 5.21). На микрошлифе в зоне дефекта нет изменения структуры и обзуглероживания. (рис. 5.22).

Причины возникновения. Повреждение металла при транспортировке между клетями прокатного стана, царапанье поверхности металла наварами и другими выступами на прокатной арматуре, проводках.

Предупреждение. Контроль за состоянием и настройкой валковой арматуры, желобов, проводок, петледержателей.

5.2.10. Раковины от окалины

Рис. 5.23. Раковины от окалины

Описание. Дефект поверхности, представляющий собой отдельные углубления, образующиеся при выпадении вкатанной окалины (рис. 5.23). Величина и форма их может быть самой разнообразной.

Причины возникновения. Дефект образуется при горячей прокатке в случаях, когда окалина недостаточно удаляется гидросбивом.

Предупреждение. Улучшить условия работы гидросбива окалины перед задачей металла в валки при горячей деформации.

5.2.11. Трещина напряжения

Рис. 5.24. Трещина напряжения

х 100

а

х 500

б

Рис. 5.25. Трещина напряжения

а - не травленный шлиф; б - после травления в 4 % растворе азотной кислоты

Описание дефекта. Трещина напряжения - дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла (рис. 5.24).

Трещина напряжения имеет ряд характерных признаков: располагается под прямым углом к поверхности, имеет малую ширину, наличие мелких ответвлений (рис. 5.25.а), распространяется по границам бывших аустенитных зерен (рис. 5.25.б).

Причина возникновения. Трещина напряжения образуется вследствие значительных напряжений, вызванных структурными превращениями при высокой скорости охлаждения.

Предупреждение. Соблюдение оптимальных скоростей охлаждения для данной марки стали.

5.2.12. Вкатанные металлические частицы

Рис. 5.26. Вкатанные металлические частицы

Описание дефекта. Дефект представляет собой приварившиеся и частично вкатанные кусочки металла (рис. 5.26).

Причины возникновения. Попадание на поверхность проката частиц металла, усталостное выкрашивание валков, разрушение элементов проводковой арматуры, сопровождающееся выкрашиванием частиц металла.

Предупреждение. Правильная настройка проводковой и кантующей арматуры, исключение ее наваривания, недопущение попадания постороннего металла на прокат.

5.3. Внутренние дефекты

1. Расслоение

Рис. 5.27. Расслоение в круге диам. 12 мм

х 100 х 100

а б

Рис. 5.28. Микроструктура металла в зоне расслоения

а – продольный шлиф; б - поперечный шлиф

Описание дефекта. Разрыв металла, нарушение его сплошности, образовавшееся из-за наличия в металле грубых усадочных раковин, внутренних разрывов или повышенной загрязненности неметаллическими включениями экзогенного происхождения (рис. 5.27, 5.28).

Причины возникновения. Попадание огнеупорного материала и шлака во время разливки в жидкую сталь, скопление продуктов вторичного окисления, смешивание шлака и металла во время разливки, повышенная температура металла при разливке, неправильный выбор ШОС.

Предупреждение. Применение качественного огнеупорного материала, защита струи металла от вторичного окисления, соблюдение технологии раскисления, соблюдение оптимальной температуры и скорости разливаемого металла, применение ЭМП, правильный выбор ШОС.

5
.3.2. Неметаллические включения

Рис.5.29. Неметаллические включения в арматурном прокате

периодического профиля

х 100

а

х 500

б

Рис. 5.30. Микроструктура металла в зоне неметаллического включения

а - продольный шлиф; б - поперечный шлиф

Описание дефекта. Неметаллические включения представляют собой химические соединения металлов с неметаллами, находящиеся в стали в виде отдельных фаз. По происхождению неметаллические включения разделяются на эндогенные и экзогенные; они могут иметь различную величину и распределение. Скопления грубых экзогенных включений в процессе деформации превращаются в пленочные или строчечные включения различной протяженности (рис. 5.30), которые могут привести к расслоению проката (рис. 5.29) и снижению пластических свойств металла.

Причины возникновения. Попадание огнеупорного материала и шлака во время выплавки и разливки в жидкую сталь, скопление продуктов раскисления при выпуске, смешивание шлака и металла во время выпуска, окисление металла в процессе разливки.

Предупреждение. Применение качественного огнеупорного материала, защита струи металла от повторного окисления, соблюдение технологии раскисления.

5.3.3. Различная травимость

Рис. 5.31. Различная травимость

Описание дефекта. В центре прутка наблюдается область более светлого цвета после травления в 4 % растворе азотной кислоты в этиловом спирте (рис. 5.31).

При определении химического состава и микроструктуры установлено, что поверхностная зона соответствует стали марки 70, центральная зона - сталь марки 35.

Причины возникновения. После разливки металла плавка на плавку не было произведено разделение плавок в заготовках.

Предупреждение. Соблюдение технологии в части разливки на МНЛЗ.

6 ДЕФЕКТЫ КОРДОВОЙ КАТАНКИ

6.1. Дефекты формы

6.1.1. Ус

а

х 50

б в

Рис. 6.1. Дефект формы ус

а - внешний вид прутка; б – поперечное сечение прутка при увеличении 6^х

в – поперечное сечение прутка при увеличении 50 ^х

Описание дефекта. Ус представляет собой продольный выступ с одной или двух диаметрально противоположных сторон прутка (рис. 6.1). Переход уса к поверхности плавный, изменений в микроструктуре не наблюдается.

Причины возникновения. Выработка предчистового калибра, неправильная настройка валков и привалковой арматуры, низкая температура металла, нарушение режимов обжатий.

Предупреждение. Соблюдение температурного режима и режимов обжатий, правильная настройка валков и привалковой арматуры, использование калибров, не имеющих значительного износа, периодический контроль геометрических размеров проката.

6.1.2. Неправильный профиль (овал)

Рис. 6.2. Неправильный профиль (овал)

Описание дефекта. Превышение допусков по диаметру в двух перпендикулярно произведенных измерениях прутка в поперечном сечении (рис. 6.2).

Причины возникновения. Недостаточное количество металла, поступающего в калибр. Неправильная настройка зазора между валками. Неправильный режим натяжения в сортовой группе стана. Перегрев металла.

Предупреждение. Правильная установка зазоров между валками в соответствии с калибровкой, увеличение сечения раската в черновой и промежуточной группах клетей, регулирование режимов натяжения, снижение температуры нагрева металла в печи.

6.1.3. Плоские участки поверхности

Рис. 6.3. Плоские участки поверхности на катанке

Описание дефекта. Дефект формы представляющий собой плоские участки на поверхности катанки (рис.6.3).

Причины возникновения. Неправильная настройка на профиль или износ прокатной арматуры, неправильная установка привалковой арматуры.

Предупреждение. Соблюдение правил эксплуатации прокатной арматуры и правильная настройка валков.

6.2. Дефекты поверхности

6
.2.1. Риска

Рис. 6.4. Риска

х 500

Рис. 6.5. Микроструктура в зоне риски

Описание. Механическое повреждение поверхности, представляющее собой продольное углубление, расположенное по всей длине или на отдельных ее участках (рис. 6.4). На микрошлифе в зоне дефекта нет изменения структуры и обезуглероживания. (рис. 6.5).

Причины возникновения. Повреждение металла при транспортировке между клетями прокатного стана, царапанье поверхности металла наварами и другими выступами на прокатной арматуре, проводках, желобах, петледержателях.

Предупреждение. Контроль состояния и настройки валковой арматуры, желобов, проводок, петледержателей.

6

.2.2. Закат

а б

Рис. 6.6. Закат

а - внешний вид дефекта; б - поперечное сечение прутка

х 100 х 100

а б

Рис. 6.7. Микроструктура металла по месту заката

а - шлиф не травлен; б - шлиф после травления 4 % раствором азотной кислоты

Описание. Закат - дефект поверхности, представляющий собой прикатанный продольный выступ (рис. 6.6).

На поперечных микрошлифах закат располагается под острым углом к поверхности, заполнен окалиной, конец дефекта огибается волокном. Как правило, по стенкам обезуглерожен (рис. 6.7).

Причины возникновения. Переполнение калибров, образование уса в черновой, промежуточной, чистовой группах клетей и клетях проволочного блока. Неправильная задача металла в калибры.

Предупреждение. Настройка привалковой арматуры и пропусков, настройка стана согласно калибровки, предотвращение образования уса в предыдущих клетях.

6
.2.3. Вкатанные металлические частицы

х6

a

х 10 х 200

б в

х 400

г

Рис. 6.8. Вкатанные металлические частицы

а – внешний вид дефекта в катанке; б – продольное сечение катанки с дефектом на

поверхности; в – микроструктура в зоне дефекта, г - микроструктура в зоне дефекта

(травление 4 % раствором HNO₃ в этиловом спирте)

Описание дефекта. Дефект представляет собой приварившиеся и частично прикатанные кусочки металла (рис.6.8.а,б) которые отличаются от основного металла по химическому составу. На микрошлифе основной металл и вкатанные частицы, как правило, имеют различную травимость (рис.6.8.в,г).

Причины возникновения. Попадание на поверхность проката частиц металла, усталостное выкрошивание валков, разрушение элементов проводковой арматуры, сопровождающееся выкрошиванием частиц металла.

Предупреждение. Правильная настройка проводковой и кантующей арматуры, исключение ее наваривания, недопущение попадания постороннего металла на прокат.

6.2.4. Потертости

а

б в

Рис. 6.9. Потертости на кордовой катанке

а,б - внешний вид дефекта при различных увеличениях;

в – мартенситный участок на поверхности катанки (макрошлиф)

Описание. Механическое повреждение поверхности катанки, образовавшееся в результате трения витков между собой, с обвязочной проволокой, либо об оборудование (рис. 6.9.а,б). При значительном трении на поверхности катанки в очаге потертости может образовываться мартенсит (рис 6.9. в).

Причины возникновения. Наиболее часто данный дефект возникает при неправильной транспортировке бунтов катанки, слабой затяжке бунтов катанки обвязочной проволокой.

Предупреждение. Соблюдение правил транспортировки, достаточно плотная обвязка бунтов на обвязочных машинах в СПЦ, исключение возможности трения витков катанки о детали оборудования.

6.2.5. Пятна ржавчины.

Рис. 6.10а Пятна ржавчины на поверхности катанки

х 500

Рис. 6.10б. Коррозия на микрошлифе

Описание. На поверхности катанки отмечается красновато – бурый налет с рыхлой структурой окисной пленки (рис 6.10а). Размеры дефекта имеют различную протяженность и величину. После удаления пятен ржавчины на поверхности катанки остаются следы разъедания металла (рис.6.10б).

Причины возникновения. Попадание влаги на поверхность катанки или ее длительное хранение при неблагоприятных атмосферных условиях.

Предупреждение. Соблюдение сроков хранения и правил транспортировки катанки.

6

.2.6. Вкатанная окалина

х 200 х 200

а б

х 500 х 500

в г

Рис. 6.11. Вкатанная окалина

а - микрошлиф с вкатанной окалиной 30 м; б – микрошлиф с вкатанной окалиной 50 м;

в - вкатанная окалина на травленом поперечном микрошлифе; г – вкатанная окалина на

травленном продольном микрошлифе

Описание. Дефект поверхности, представляющий собой вкрапления вкатанной в поверхность металла окалины различной глубины и формы (рис. 6.11.а,б). На микрошлифах отмечается наличие темно-серых вкраплений у поверхности катанки. В местах расположения дефекта может отмечаться обезуглероживание (рис. 6.11.в,г).

Причины возникновения. Неудовлетворительный сбив печной окалины с поверхности заготовок после их выдачи из нагревательной печи стана 320/150. Износ или неправильная настройка прокатной арматуры. Повреждения поверхности металла в клетях стана, проводках, линейках. Незачищенные поверхностные дефекты на квадратной заготовке 125х125 мм.

Предупреждение. Соблюдение правил эксплуатации установки гидросбива окалины, соблюдение правил и сроков эксплуатации прокатной арматуры, перехода на новые калибры. Контроль состояния поверхности проводок, линеек, желобов, поверхности горячекатаной заготовки 125х125 мм.

6.2.7. Раскатанный пузырь

а

х 200

б

Рис. 6.12. Раскатанный пузырь

а - внешний вид дефекта; б - микроструктура катанки с раскатанным пузырем

Описание. В катанке раскатанный пузырь имеет вид прямолинейной продольной несплошности различной протяженности (рис 6.12.а). Степень раскрытия дефекта различна, зависит от размеров исходного дефекта в литой заготовке, от степени вытяжки при деформации металла. На поперечном микрошлифе полость газового пузыря обычно заполнена окалиной, вторичными окислами. К дефекту прилегает обезуглероженная зона, окаймленная перлитными зернами. Дефект может располагаться под различными углами к поверхности катанки (рис. 6.12.б).

Причины возникновения. Наличие подкорковых пузырей на литой заготовке.

Предупреждение. Соблюдение технологии выплавки и разливки стали. Тщательная зачистка дефектов на катаной заготовке.

6
.2.8. Раскатанная трещина

х 500 х 500

а б

х 500

в

Рис. 6.13. Раскатанная трещина

а - раскатанная трещина прокатного происхождения; б, в – раскатанная трещина,

наследованная от непрерывнолитой или катаной заготовки (б –поперечное сечение,

в – продольное сечение катанки)

Описание. Раскатанные трещины на поверхности катанки представляют собой нарушения сплошности металла, могут иметь различную протяженность и различное месторасположение (рис.6.13). Раскатанная трещина может быть, как прокатного происхождения (рис.6.13.а) так, и наследована от непрерывнолитой или катаной заготовки (рис.6.13.б). Во втором случае на микрошлифе в месте дефекта отмечается наличие окалины и обезуглероживания (рис. 6.13. б, в). Дефект располагается под разным углом к поверхности шлифа в зависимости от причины его образования.

Причины возникновения. Неправильная калибровка, наличие трещин на литой или катаной заготовке.

Предупреждение. Контроль и тщательная зачистка поверхности литой и катаной заготовки; соблюдение графика переходов калибров и валков, контроль их состояния. Соблюдение режимов нагрева металла.

6
.2.9. Поверхностная окалина

х
10 х 20

а б

Рис.6.14. Внешний вид окалины на катанке после осветления поверхности катанки

а - после травления в растворе соляной кислоты в течение 5 мин;

б – после дополнительного травления в растворе соляной кислоты

х 200 х 400

а б

Рис. 6.15. Строение окалины на поперечном шлифе

а
– двухслойная окалина; б – двухслойная окалина с вкраплениями Fe₃O₄

х 400

Рис. 6.16. Строение окалины на поверхности катанки ф. Nippon Steel

Описание. На поверхности катанки всегда присутствует окалина (рис 6.14), имеющая различную толщину, сплошность, пористость, прочность, химический состав и структуру. Поверхностная окалина не однородна по толщине, а имеет слоистую структуру, как правило, в виде 2 или 3 слоев (рис. 6.15). С целью хорошего удаления окалины с катанки предпочтительней иметь двухслойную окалину с отношением слоев внутреннего к наружному не менее 2, т.к. FeO хорошо растворяется в кислоте и легко удаляется механическим путем. Катанка производства ф.Nippon Steel (Япония) имеет легко удаляемую окалину с постоянной толщиной слоя (рис.6.16).

Причины возникновения. Количество и структура окалины зависят от температуры, скорости и способа охлаждения катанки при ее прокатке.

Предупреждение. Тщательное соблюдение температурно-скоростных режимов при производстве катанки для получения минимального количества окалины (до 6,0 кг/т) и требуемого состава.

6.3. Дефекты структуры

6
.3.1. Разнозернистая структура

х 200 х 200

а б

Рис. 6.17. Разнозернистая структура

а – структура металла в центре образца; б – структура металла на поверхности катанки

Описание. Наличие по сечению катанки зерен перлита значительно различающегося размера (разнобальность более 3-х баллов по шкале ГОСТ 5639, рис 6.17).

Причины возникновения. Превышение продолжительности или температуры нагрева заготовок в нагревательной печи стана 320/150. Неравномерное охлаждение готового проката по сечению после окончания деформации.

Предупреждение. Соблюдение температурных режимов прокатки и охлаждения проката на стане 320/150.

6.3.2. Сорбит отпуска в поверхностном слое

х 100

а

х 400

б

Рис. 6.18. Сорбит отпуска в поверхностном слое

кордовой катанки

Описание дефекта. Сорбит отпуска - сплошное или прерывистое кольцо самоотпуска в поверхностном слое катанки, очертания кольца хорошо различимы при малом увеличении микроскопа (рис. 6.18.а). Структура сорбита отпуска имеет структуру игольчатой формы и хорошо различима при увеличении не менее 400 ^х (рис. 6.18.б).

Причины возникновения. Снижение температуры катанки на виткоукладчике ниже линии Ас₃ - температуры полной аустенизации катанки при нагреве.

Предупреждение. Соблюдение технологических параметров охлаждения катанки на виткоукладчике.

1. Т
   роостомартенситные участки

х 100 х 200

а б

х 500 х 1000

в г

Рис. 6.19. Микроструктура катанки с участком троостомартенсита

а - в центре катанки; б - по всему сечению катанки; в,г – участки троостомартенсита

при увеличении в 500^х и 1000^х

Описание дефекта. Участки троостомартенсита в структуре катанки после травления в 4% растворе азотной кислоты в этиловом спирте представляют собой чисто белые области размером от 10 до нескольких сотен микрон (рис.6.19.а,б). В структуре крупных мартенситных участков, часто наблюдаются иглы (рис.6.19.в,г).

Причины возникновения. Повышенное содержание легирующих элементов и примесей цветных металлов в стали, несоответствие скоростей охлаждения проката требованиям технологической инструкции (рис. 6.19.а). Одиночные троостомартенситные участки небольшого размера до 30 мкм (рис.6.19.б) образуются в результате микроликвации химических элементов (например, марганца).

Предупреждение. Соблюдение технологии внепечной обработки, разливки и прокатки стали.

6.3.4. Повышенное содержание феррита

х 600

Рис. 6.20. Микроструктура катанки с повышенным содержанием феррита

Описание дефекта. Выделение незамкнутой сетки структурно-свободного феррита по границам аустенитных зерен в количестве более 3 % от площади шлифа (рис. 6.20).

Причины возникновения. Замедленное охлаждение катанки в межкритическом интервале температур от А_C3 до начала перлитного превращения.

Предупреждение. Соблюдение технологических режимов охлаждения катанки на рольганге»Стельмор».

6.3.5. Грубопластинчатый перлит

х 1000

Рис. 6.21. Микроструктура катанки с грубопластинчатым перлитом

Описание дефекта. Наличие в структуре металла более 30 % пластинчатого перлита со структурой, различимой при 1000-кратном увеличении (рис.6.21).

Причины возникновения. Прохождение эвтектоидного превращения при повышенных температурах (выше 600 ⁰С).

Предупреждение. Соблюдение технологических режимов охлаждения катанки на рольганге»Стельмор».

6

.3.6. Выделения цементита по границам зерен

х 50 х 400

а б

х 500 х 1000

в г

Рис. 6.22. Выделения цементита по границам зерен

а – ликвация углерода в сердцевине катанки; б – выделения цементита по границам

зерен при травлении в 4 % растворе HNO₃; в, г - сетка цементита после травления в

щелочном растворе пикрата натрия при увеличении 500^х и 1000^х

Описание дефекта. Выделения цементита в виде сетки, которые располагаются по границам исходных аустенитных зерен (рис. 6.22.б). Как правило, дефект микроструктуры обнаруживается в центре катанки (рис.6.22.а) Выявляется после травления при температуре 80 ⁰С в щелочном растворе пикрата натрия (рис. 6.22. в,г).

Причины возникновения. Повышенное содержание углерода в результате его неоднородного распределения по сечению катанки, завышенная температура конца прокатки, замедленная скорость охлаждения проката после окончания деформирования.

Предупреждение. Соблюдение режимов разливки стали на МНЛЗ–3 и температурных режимов прокатки и охлаждения катанки после окончания деформирования.

6
.3.7. Полосчатость (вторичная ликвация)

х 400 х 400

а б

Рис. 6.23. Полосчатость (вторичная ликвация)

а – незначительная полосчатость; б –грубая полосчатость

Описание дефекта. Чередование темных и светлых полос, вытянутых вдоль направления прокатки в структуре катанки, выявляющихся после травления в растворе специального 6-ти компонентного состава (рис. 6.23).

Причины возникновения. Повышенное содержание в стали серы и фосфора.

Предупреждение. Соблюдение технологических параметров выплавки, внепечной обработки и разливки стали.

6.3.8. Поверхностное обезуглероживание

х 400

Рис. 6.24. Обезуглероживание в поверхностном слое катанки

Описание дефекта. Обеднение углеродом поверхности катанки, которое обнаруживается с помощью анализа микроструктуры или с помощью локального химического анализа. Обезуглероженный слой состоит из чистого феррита и переходной зоны»феррит + перлит» (рис.6.24).

Причины возникновения. Нарушение режимов нагрева в печи стана 320/150, наличие обезуглероженного слоя на катаной заготовке.

Предупреждение. Соблюдение технологии нагрева заготовок и охлаждения катанки, использование катаной заготовки с отсутствием обезуглероженной поверхности.

6.4. Внутренние дефекты

6

.4.1. Химическая неоднородность (ликвация)

а

б

в

Рис. 6.25. Химическая неоднородность (ликвация)

а - повышенная травимость в центральной зоне; б - повышенная травимость

в центральной зоне и ликвационный квадрат; в - светлый контур в центральной зоне;

Описание дефекта. Различная травимость центральной и поверхностной зон продольного и поперечного шлифов. В катанке, в основном, отмечается шнуровая или рассредоточенная ликвация (рис. 6.25.). В поперечном сечении катанки рассредоточенная ликвация повторяет контур исходной непрерывнолитой заготовки. Контур занимает различную площадь и находится либо в самом центре катанки, либо сдвинут к периферии.

Причины возникновения. Дефект наследован от неперывнолитой заготовки, связан с обогащением или с обеднением центральной зоны и прилегающих к ней участков ликватами.

Предупреждение. Соблюдение технологии разливки и ограничение содержания ликвирующих элементов.

6.4.2. Неметаллические включения

Рис. 6.26. Обрыв проволоки диам. 0,265 мм в зоне

неметаллического включения 30 мкм (Al₂O₃ – 99,4%; MgO – 5,7%; CaO – 0,28%)

х 500 х 200

а б

Рис. 6.27. Неметаллические включения

а - одиночное (SiO₂ – 1,0%; Al₂O₃ – 56,7%; MgO – 10,1%; CaO – 0,7%; TiO – 31,4%);

б – строчечного типа (SiO₂ – 96,0%; Al₂O₃ – 3,7%; CaO – 0,2%; SiO – 0,1%)

Описание. Неметаллические включения представляют собой химические соединения металла с неметаллами различных размеров с беспорядочным распределением их по сечению катанки (рис. 6.26, 6.27). Следует избегать неблагоприятного состава включений (содержания Al₂O₃ более 50%), их критических размеров (более 15 мкм) (рис.6.27.а), а также их скопления, приводящего к расслоению металла (рис.6.27.б).

Причины возникновения. Несоблюдение технологии выплавки и разливки, применение некачественных огнеупоров.

Предупреждение. Соблюдение технологии выплавки и разливки, применение качественных огнеупорных материалов.

С П И С О К

использованных источников

1. ГОСТ 21014. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности.

2 ОСТ 14-38-79. Стали и сплавы. Макроструктура. Термины и определения.

3. ГОСТ 10243. Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры.

4. Дефекты стали. Справочник. М. “Металлургия”, 1984.

5. Атлас дефектов стали. М. “Металлургия”, 1979.

6. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник в 3-х томах. М. “Металлургия”, 1983.

7. Буярковский Г.А., Минизон Р.Д. Поверхностные дефекты легированных сталей. М. “Металлургия”. 1987.

8. Строганов А.И. и др. Качество поверхности металла. М. “Металлургия”. 1985.