Металлургическая экспертиза дефектов автомобильного листа к т н

Металлургическая экспертиза дефектов автомобильного листа к. т. н. , доцент кафедры “Стали и сплавы” СПб. ГПУ Ковалев Павел Валерьевич

Цель работы Определение природы поверхностных дефектов холоднокатаного листа для совершенствования сквозной технологии производства от внепечной обработки и разливки стали до холодной прокатки листа Задачи исследования 1. разработать методику металлургической экспертизы дефектов холоднокатаного листа; 2. найти или уточнить природу поверхностных дефектов холоднокатаного листа; 3. разработать классификатор дефектов холоднокатаного листа как основу последующей разработки системы управления его качеством; 4. разработать рекомендации по устранению причин образования дефектов

Дефект Плена (отслоение) Выкрошка (крошка мелкая”, “крошка крупная”, “раковины от вдавленной окалины”) Возможные причины образования Экзогенные и/или эндогенные неметаллические включения, наличие сотовых или подкорковых пузырей, остатки от брызгов металла в процессе разливки, наличие надрывов и/или трещин на поверхности сляба, вкатанная окалина Выкрашивание вкатанных металлических и/или инородных частиц с поверхности листа, травмирование поверхности листа, вкатанная окалина, перетрав Черные штрихи (“пригар эмульсии”, “пятна эмульсионные”, “масляные пятна”, “темные пятна”, “сажистый углерод”, “сажистая кромка”, “сажистые вкрапления”, Пятна сажи, остатки эмульсии, масла, грязи на поверхности листа, вкатанная окалина “масло с грязью”) Светлая полоса (белая полоса, серая полоса, осветление поверхности) Цепочки неметаллических включений, вкатанная окалина

Материалы исследования Тип образцов количество исследованных образцов холоднокатаный лист 112 горячекатаный лист 17 темплеты от слябов 16 образцы литого металла 30 наросты погружных стаканов 5 шлаки сталеплавильного передела 7 абразивные материалы, используемые для зачистки поверхности рабочих валков и слябов 4 шлам после зачистки валков 6 поверхность рабочих валков станов горячей и холодной прокатки 8

Исследованные марки сталей Марка C Si Al Mn S P Ti 08 Ю ≤ 0. 07 ≤ 0. 03 0. 02 0. 07 ≤ 0. 35 0. 020 08 кп ≤ 0. 10 ≤ 0. 03 ≤ 0. 40 0. 030 0. 025 08 пс ≤ 0. 09 ≤ 0. 04 ≤ 0. 07 ≤ 0. 45 0. 030 0. 025 01 ЮТ 0. 008 0. 010 ≤ 0. 02 0. 03 0. 06 0. 10 0. 18 ≤ 0. 012 ≤ 0. 010 0. 09 0. 12 DC 01 ≤ 0. 12 ≤ 0. 03 0. 02 0. 07 ≤ 0. 60 0. 045 DC 03 ≤ 0. 10 ≤ 0. 03 0. 02 0. 07 ≤ 0. 45 0. 035 DC 04 ≤ 0. 08 ≤ 0. 03 0. 02 0. 07 ≤ 0. 40 0. 030 DC 05 ≤ 0. 06 ≤ 0. 03 0. 02 0. 07 ≤ 0. 35 0. 025

Методика металлургической экспертизы дефектов панорамные исследования микроструктуры микрорентгеноспектральный анализ термодинамическое моделирование процессов фазообразования в стали анализ технологических факторов, ответственных за образования дефектов

Происхождение дефектов х/к листа Сталеплавильное производство Плена Черные штрихи Выкрошка

Прокатное производство Светлая полоса без надрыва Серая полоса Вкатанная металлическая частица Светлая полоса с надрывами Из за механического повреждения поверхности подката Вызванная синусоидальным характером течения металла По причине карбидных выделений по границам зерен

Внешний вид дефекта “плена”

Морфологическое разнообразие дефекта “плена” Число слоев: Глубина залегания, мкм: Размер НВ, мкм: до 5 85 3 -25

Продукты раскисления в дефекте «плена» при исследовании поперечного образца холоднокатаного листа Элементы, масс. % № точки Fe Al Si Сr Ti O 80 e 21, 64 19, 72 0, 08 0, 12 57, 21 80 f 0, 64 35, 75 0, 15 0, 28 63, 19 80 g 20, 25 19, 35 0, 09 0, 15 58, 11 80 j 1, 82 31, 73 0, 08 0, 86 65, 51 до 25 мкм От 3 до 10 мкм

Продукты раскисления в горячекатаном листе, пораженном дефектом “плена” Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) 40 39 Элементы, масс. % № точки Fe Al Si Сr Ti О 39 19, 36 19, 05 0, 17 0, 43 Ост. 40 19, 60 19, 40 0, 08 0, 35 Ост.

Продукты раскисления, обнаруженные при исследовании точечной неоднородности сляба 1 Элементы, масс. % Si Ti Al Fe O 1 - 0, 12 21, 51 20, 57 Ост. 3 - 0, 15 34, 38 3, 40 Ост. 4 - 0, 28 20, 76 21, 95 Ост. 5 - 0, 43 22, 34 19, 21 Ост.

Продукты раскисления в пробе после введения титана перед разливкой Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) Элементы, масс. % 45 46 47 Ti 0, 19 0, 41 0, 51 Al 32, 38 31, 3 28, 13 Fe 2, 30 2, 78 2, 10 Mn 0, 34 0, 41 0, 20 O ост.

Неметаллические включения в дефекте “плена” Al 2 O 3 -Fe. O (~3%Fe) Al 46 Al 2 O 3 -Fe. O (~20%Fe) Fe 53 0, 5 Ti 3, 5 0, 43 Al 0, 67 Fe 32 43 15 36 Ti 28 0, 02 18 0, 43 0, 17 0, 45 подкат 48 52 1, 8 3, 1 0, 43 Проба перед разливкой 0, 51 32 41 15 28 0, 15 0, 43 Точечная неоднородность сляба От 3 до 10 мкм до 25 мкм 33%Fe Al 2 O 3 * Fe. O

Механизм образования н. в. Al расплав [Al] +[O]=Al 2 O 3 Fe. O·Al 2 O 3

Изменение загрязненности стали неметаллическими включениями по ходу ее внепечной обработки После усреднительной продувки аргоном 0, 0200± 0, 0100 × 1000 После раскисления Аl перед УНРС 0, 0037± 0, 0008 × 500 № 5 132791 Проба № 2 Сталь Образец № 1 Плавка Масса включений по ASTM Е 1245 -00, об% УДМ перед разливкой 0, 0014± 0, 0006 × 500 № 3 1 ый сляб из кристаллизатора М 7/2 0, 0013± 0, 0003 × 500 № 4 Ковшевая проба, кристаллизатор М 7/4 0, 0009± 0, 0004 × 500 № 6 2 ой сляб из кристаллизатора М 7/4 0, 0006± 0, 0001 × 500 Внешний вид включений 08 Ю

Изменение загрязненности стали неметаллическими включениями по ходу ее внепечной обработки

Результаты количественной металлографии литых образцов i. F Кристаллизатор, 10 -ый ручей, 25 метров 0, 0005± 0, 00005 Кристаллизатор, 9 -ый ручей, 50 метров 0, 0005± 0, 00005 № 3 132292 Проба № 2 Сталь Образец № 1 Плавка Масса включений по ASTM Е 1245 -00, об. % Кристаллизатор, 9 -ый ручей, 25 метров 0, 0003± 0, 00005 № 4 Кристаллизатор, 9 -ый ручей, 10 метров 0, 0003± 0, 00005 № 5 Пром. ковш, приемная часть, 36 метров 0, 0005± 0, 00005 № 6 Пром. ковш, карман, 10 - ый ручей, 36 метров 0, 0005± 0, 00005 № 7 Пром. ковш, карман, 9 - ый ручей, 36 метров 0, 0007± 0, 00005

Поверхность растворимости компонентов в металле при 1600º С С = 0, 040%, Mn = 0, 200%, Сr = 0, 020%, Ni = 0, 020%, Si = 0, 020%, Cu = 0, 020%, Nb = 0, 003%, V = 0, 003%

ОБОБЩЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ И ТРЕТИЧНЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ № п/п [Al], % [Ti], % [O]*, % Масса включений, % Вторичные Третичные Al 2 O 3 Ti. Ny. Oz Сумма 1 0, 001 0, 0006 0, 0008 0, 0004 0, 0007 0, 0019 2 0, 05 0, 001 0, 0002 0, 0003 0, 0001 0, 0002 0, 0006 *Результаты замера окисленности перед разливкой – 4 ppm

Продукты раскисления на внутренней поверхности погружного стакана на уровне рассекателя

Микроструктура поверхности погружного стакана. На общем фоне темных наростов видны светлые корольки металла

Продукты взаимодействия компонентов ШОС с продуктами раскисления 57 58 59 60 61 62 63 64 Si 0. 19 0. 48 0. 32 0. 25 0. 41 0. 9 0. 16 Ti 0. 18 0. 23 0. 36 0. 19 0. 27 0. 17 Al 47. 9 41. 2 40. 97 20. 6 22. 6 0. 38 40. 53 52. 09 Fe 5. 28 4. 25 9. 64 7. 95 3. 08 74 3. 73 0. 5 Mg 0. 31 0. 96 0. 61 0. 57 Ca 11. 39 10. 6 12. 74 20. 6 0. 21 10. 38 О, C Ост. Эл-ты

Продукты раскисления, обнаруженные в корольках металла 65 66 67 71 72 73 74 75 Si 0. 68 0. 4 0. 53 0. 24 0. 21 0. 15 0. 25 0. 7 Ti 0. 19 Al 46. 18 15. 02 27. 5 0. 5 52. 1 31. 2 43. 2 28 Fe 3. 6 27. 48 20. 3 74. 3 1. 4 25. 9 18. 7 34 Mg 1. 28 0. 23 Ca 2. 5 6. 69 1. 05 О, C Ост. Эл-ты

Влияние технологических факторов на образование дефекта «плена» перегрев над температурой ликвидуса Алюминий, окислившийся при разливке расход алюминия

Плена Причины образования: Первичные и вторичные продукты раскисления, в том числе ассимилированные на поверхности погружного стакана Способы устранения: Предварительное раскисление стали, минимизация расхода алюминия, совершенствование технологии защиты струи и зеркала металла в сталеразливочном ковше, промежуточном ковше и в кристаллизаторе, не допущение значительного перегрева металла в процессе разливки

Результаты, включенные в заводской классификатор

II. Внешний вид дефекта “черные штрихи”

Морфологическое разнообразие дефекта “черные штрихи” Число слоев: Глубина залегания, мкм: Размер НВ, мкм: 2 3 30 3 15 × 500

Остатки эмульсии на поверхность х/к листа в окрестности дефекта “черные штрихи” Cam. Scan MV 2300 D SEM Углерод дефект “черные штрихи Изображение во вторичных электронах

Частицы кварца на поверхности дефекта «черные штрихи» Микроскоп REM ABT 55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) № точки Элементы, масс. % Si Al Fe Mn Mg Ca Na K S O 11 35, 00 Ост. 12 32, 70 1, 10 0, 47 0, 70 0, 87 2, 66 Ост. 13 36, 21 0, 88 2, 21 Ост. 14 35, 20 0, 24 1, 19 Ост.

Поверхность дефекта «черные штрихи» после полировки (без шлифовки) 1 Включения Fe. O на поверхности исследуемого дефекта Элементы, масс. % Fe O 1 71, 23 Ост.

Частицы кварца и карбида кремния на поверхности дефекта «черные штрихи» 2 1 № точки Элементы, масс. % C O Na Si Cl Ca Mn Fe 1 30, 04 38, 73 - 30, 00 - - - 1, 23 2 29, 07 28, 89 - 35, 40 - - - 2, 54

Поперечный образец дефекта «черные штрихи» после шлифовки BUEHLER HERCULES 3 (углерод) 2 1 (оксид кремния) Включение карбида кремния в оболочке Si. O 2 Поляризованный свет × 500 Элементы, масс. % Si O С 1 35, 00 Ост. - 2 60, 34 - Ост. 3 - - 100 2 (карбид кремния) 2

Влияние технологических параметров сталеплавильного производства на дефектообразование в х. к. листе

Результаты термодинамического моделирования взаимодействия в системе С – Si. O 2 Газ С Si. C Si. O 2 (кристобалит) Si. O 2 (тридимит) % % Температура, ºС

Эрозия поверхности кварцевой защитной трубы

Результаты, включенные в заводской классификатор

Черные штрихи Причины образования: Продукты взаимодействия ШОС с кварцевой защитной трубой и погружным стаканом при разливке; остатки эмульсии после холодной прокатки Способы устранения: Замена кварцевой защитной трубы и погружного стакана на корундографитовые; исключение использования карбида кремния для раскисления шлака, полное удаление остатков эмульсии с поверхности холоднокатаного листа

IV. Внешний вид дефекта “выкрошка”

Панорамное изображение дефекта “выкрошка” на поперечном образце холоднокатаного листа × 500

Сателлитные включения в дефекте “выкрошка” Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) Элементы, масс. % 40 41 42 43 Al - - - 0, 3 Fe 80 81 79 75, 5 Mn 3, 7 1, 2 4, 6 4 O ост.

Следы раскатанной окалины и сателлитные включения при исследовании раскатанной горячей трещины 200 500

Анализ технологических параметров плавок, пораженных дефектом “выкрошка” Вид дефекта № плавки № партии % брака Тип отбраковки Стойкость кристаллиза тора, количество плавок выкрошка 131875 29530 4, 3 раскат. тр. 144 0, 49 1579 0, 83 выкрошка 131673 7748 100 раскат. тр. 151 0, 51 1576 0, 99 выкрошка 331682 11559 100 раскат. тр. 147 0, 58 1579 0, 85 выкрошка 331799 раскат. тр. 168 0, 50 1576 1, 03 выкрошка 233242 16659 34, 1 раскат. тр. 162 0, 47 1577 0, 97 выкрошка 233296 17166 8, 9 раскат. тр. 154 0, 53 1575 0, 99 выкрошка 233430 17425 29, 5 раскат. тр. 135 0, 45 1571 0, 94 127 0, 34 1555 0, 87 Средние значения по 200 плавкам Влажность ШОС, % Температура разливки, ˚С Скорость разливки, м/мин

Выкрошка Причины образования: Сателлитные включения, образовавшиеся в результате высокотемпературного контакта сляба/подката с окалиной Способы устранения: Предотвращение образования продольных трещин за счет соблюдения качества поверхности кристаллизатора и ШОС; не допущение значительного перегрева металла в процессе разливки; зачистка поверхности сляба на большую глубину

Внешний вид и панорамное изображение дефекта “светлая полоса без надрыва”

Инородные металлические частицы в дефекте «светлая полоса без надрыва» Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) Элементы, масс. % Si Сr Ni Fe O 1 0, 09 - - 99, 89 - 2 0, 31 1, 89 1. 23 98, 52 Ост. 3 0, 58 2, 65 1. 11 92, 66 Ост. 4 0, 52 1, 38 1. 15 95, 85 Ост.

Частицы карбида кремния в дефекте «светлая полоса без надрыва» Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) Элементы, масс. % Si 31 62, 58 - 0, 84 Ост. 32 63, 11 - 0, 53 Ост. 38 63, 06 0, 14 1, 64 Ост. Al Fe С Источник абразив шлам Si Fe С 59, 67 - Ост. 60, 34 - Ост. 61, 10 0, 31 Ост. 63, 56 0, 22 Ост.

Скопления оксидных включений в дефекте “светлая полоса без надрыва”, × 500 Микроструктура дефекта “светлая полоса без надрыва”, после травления, панорама создана вертикальной склейкой расфокусированных изображений, × 1000

Микронадрывы на поверхности листа в дефекте “светлая полоса без надрыва”

Частицы карбида кремния Абразив для шлифовки валков Шлам после шлифовки валков (× 200) 3 4 1 2 Элементы, масс. % Si Fe С 1 59, 67 - Ост. 2 60, 34 - Ост. 3 61, 10 0, 31 Ост. 4 63, 56 0, 22 Ост.

Включения карбида кремния, обнаруженные в осадке оборотной воды Элементы, масс. % Si Al Fe С O 23 - 39, 84 1, 29 - Ост. 24 0, 48 - 60, 52 - Ост. 25 65, 77 - 1, 01 Ост. - 26 64, 51 - 2, 03 Ост. -

Выбоины и выкрашивание поверхности рабочих валков № 506 ЛПЦ-2, 50 № 840 ПХЛ, 400 № 963 ПХЛ, 400

Результаты микрорентгеноспектрального анализа пробы, отобранной с поверхности рабочих валков стана горячей прокатки (× 200) Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) 10 11 Элементы, масс. % Si Ti Al Fe Mg O С 10 54, 81 - - - Ост. 11 - 1, 03 51, 47 0, 33 0, 27 Ост. -

Микроструктура пробы с поверхности валка № 192 ЛПЦ-2 после шлифовки перед компанией, отобранная резанием × 500

Микроструктура пробы с поверхности валка № 537 ЛПЦ-2 после его компании, отобранная резанием × 200 × 50

Скопления оксидных включений в дефекте “светлая полоса без надрыва”, × 500 Микроструктура дефекта “светлая полоса без надрыва”, после травления, панорама создана вертикальной склейкой расфокусированных изображений, × 1000

Микронадрывы на поверхности листа в дефекте “светлая полоса без надрыва”

“светлая полоса без надрыва” Причины образования: Образование оксидов вдоль границ зерен вследствие механических повреждений поверхности при горячей прокатке листа Способы устранения: Избегать механических повреждений поверхности листа, в том числе абразивом из оборотной воды и поврежденной поверхностью рабочих валков

VII. Внешний вид дефекта “светлая полоса с надрывом”, вызванная синусоидальным характером течения металла

Панорамное изображение дефекта “ светлая полоса с надрывом” с глубоким клинообразными надрывами, × 500

Синусоидальный (период 2 мм ) характер течения металла транскристаллитный надрыв под углом 45 градусов в месте выхода синусоиды течения металла в образце 146544 -08 Ю

× 200 × 1000 Микроструктура дефекта “ светлая полоса с надрывом”, образец после травления

Характерные особенности дефекта Макро На фоне светлой полосы наблюдается большое количество периодически повторяющихся надрывов с периодом 1, 5 – 2, 5 мм Микро - синусоидальный характер течения металла; - разнозернистость металла в зоне повреждения; - наличие транскристаллитных надрывов под углом 45 градусов в местах выхода синусоиды течения металла.

“светлая полоса с надрывами” обусловленными синусоидальным характером течения металла Причины образования: Синусоидальный характер течения металла в приповерхностной области Способы устранения: Предотвращение вибрации стана горячей прокатки или его валков, а также рассогласований скорости вращения валков при холодной прокатке

VIII. Дефект “светлая полоса с надрывами”, образованная из-за раската механических повреждений и неровностей поверхности листа

Панорамное изображение дефекта “светлая полоса с надрывами”, образованная из-за раската механических повреждений и неровностей поверхности листа

Характерные особенности дефекта Макро Надрывы на поверхности размером до 2 мм. Встречается как одиночное, так и групповое расположение дефекта на поверхности листа. При отслоении образует ямки и лунки со светлым плоским дном и ровными округлыми краями. Микро - дефект не отделен от основного металла четкой границей по всему периметру; - микроструктура в районе дефекта отличается значительной неоднородностью: наряду с наклепанными зернами в структуре дефекта были обнаружены равноосные мелкие зерна ; - в районе раскатанных надрывов наблюдается вытянутость волокон основного металла, повторяющих форму дефекта.

IX. Дефект “светлая полоса с надрывами” из-за наличия карбидной сетки по границам зерен

карбидные выделения по границам зерен

Панорамное изображение надрывов, образовавшихся по причине карбидных выделений по границам зерен

Выделения цементита по границам зерен (4 -5 балл ряда А по ГОСТу 5640 -68 ) 1. Медленное охлаждение листа с температуры конца прокатки (840 -890 ˚С) 2. Смотка листа в рулон при температуре, близкой к точке Ar 1 = 675˚С 3. Малая степень деформации листа при холодной прокатке диффузионный распад перлита

Характерные особенности дефекта Макро На фоне светлой полосы наблюдается выемка на поверхности листа имеющая различную форму и достигающая размером 1, 5 -2 мм Микро - наличие отдельных выделений структурно-свободного цементита и цементитной сетки по границам ферритных зерен

“светлая полоса с надрывами” из-за карбидной сетки по границам зерен Причины образования: Наличие крупных выделений структурно-свободного цементита или карбидной сетки по границам зерен Способы устранения: Повышение скорости охлаждения листа после горячей прокатки; не допущение близости температуры смотки к точке Ar 1; сверхкритическая степень деформации листа в последней клети

X. Внешний вид дефекта “серая полоса”

Морфологическое разнообразие дефекта “серая полоса” Число слоев: Глубина залегания, мкм: Размер НВ, мкм: до 4 40 3 15

Частицы карбида кремния в дефекте «серая полоса» Микроскоп REM ABT-55 (AKASHI) Микрозонд Link AN 10000/85 S(GB) Элементы, масс. % Si Fe С 40 66, 50 1, 53 Ост. 41 64, 36 0, 94 Ост. Источник абразив шлам Si Fe С 59, 67 - Ост. 60, 34 - Ост. 61, 10 0, 31 Ост. 63, 56 0, 22 Ост.

“серая полоса” Причины образования: Частицы абразивного материала в оборотной воде и на поверхности рабочих валков после их зачистки Способы устранения: Очистка оборотной воды от сгустков шлама; удаления остатков абразивного материала с поверхности валков после их зачистки перед кампанией

XI. Вкатанная металлическая частица Внешний вид дефекта 346625 -08 Ю Поверхность холоднокатаного листа в зоне дефекта (МБС-1)

Панорамное плоскостное изображение дефекта “вкатанная металлическая частица”

Поверхность холоднокатаного листа со вкатанными металлическими частицами после травления

Вкатанная металлическая частица, частично приварившаяся к поверхности листа

Вкатанная металлическая частица на поверхности листа после травления Продольный шлиф Поперечный шлиф Различие структур основного и вкатанного металла

Характерные особенности дефекта Макро Вкатанные и вдавленные металлические частицы размером от 0, 5 до 12 мм. Возможно частичное отслоение с образованием ямок и лунок. Характеризуются наличием шлейфа и светлых полос. Микро - наличие четко выраженной границы по всему периметру вкатанной частицы; - микроструктура листа под вкатанной частицей характеризуется изогнутостью зерен по форме частицы; - различие структур основного и вкатанного металла; - химический состав основного и вкатанного металла абсолютно идентичен.

“вкатанная металлическая частица” Причины образования: Вкат частиц металла в поверхность листа Способы устранения: Предотвращение попадания на поверхность листа металлической стружки, крошки или частиц от рваной или некачественно обрезанной кромки

Дефекты, распознаваемые по внешним признакам Плена Вкатанная металлическая частица Светлая полоса с надрывами Вызванная синусоидальным характером течения металла

Дефект Характерные внешние признаки Длина дефекта, мм Ширина дефекта, мм Цвет дефекта Плена тонкие, чешуйчатые, языкообразные отслоения пластинок металла от поверхности листа До 200 До 10 Природа образован ия от серого до белого Сталеплавиль ная Сквозные разрывы сквозные несплош ности металла в виде крупных разрывов поверхности листа с расходящимися в разные стороны от них рваными лучами До 60 До 50 Вкатанная металлическая частица наличие четко выраженной сплошной границы по всему периметру вкатанной частицы, площадь которой может составлять от 2 до 120 мм 2 От 2 До 15 От 2 До 10 металлический блеск “светлая полоса c надрывами”, обусловленными синусоидальным характером течения металла Прокатная наличие периодически расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга серпообразных надрывов От 5 до 30 От 1 До 5 белый

Дефекты, распознаваемые с помощью металлографических исследований Черные штрихи Выкрошка Светлая полоса без надрыва Серая полоса Светлая полоса с надрывами Из за механического повреждения По причине карбидных выделений поверхности подката по границам зерен Из за внутреннего окисления механически поврежденной поверхности

Дефект Длина дефекта, мм Ширина дефекта, мм Глубина залегания, мкм Количество слоев НВ Состав Черные штрихи До 10 1 2 До 30 До 3 С, Fe. O, Si. O 2, Si. C Выкрошка От 5 до 25 До 375 До 3 Fe. O Серая полоса “светлая полоса без надрыва” “светлая полоса с надрывами”, обусловленными наличием карбидной сетки по границам зерен До 400 До 300 До 60 До 5 До 2 До 3 До 40 До 30 До 100 До 4 До 12 До 2 Si. C Fe. O Fe 3 С Размеры, мкм Цвет дефекта Металлографические особенности 3 15 черный включения карбида кремния в оболочке оксида кремния, в несплошностях рельефа темные участки, обогащенные углеродом 1 5 наличие сателлитных включений серый обширные полости, заполненные карбидом кремния и металлической стружкой белый Дисперсные строчечные скопления оксидных включений в тонком приповерхностном слое белая отдельные крупные выделения структурно свободного цементита или карбидной сетки по границам ферритных зерен 3 15 1 2 1 30

Дефекты, образовавшиеся на этапе сталеплавильного передела Название дефекта Причины образования Способы устранения Первичные и вторичные продукты раскисления, в том числе ассимилированные на поверхности стакана Предварительное раскисление стали, минимизация расхода алюминия, совершенствование технологии защиты струи и зеркала металла в сталеразливочном ковше, промежуточном ковше и в кристаллизаторе, не допущение значительного перегрева металла в процессе разливки Черные штрихи Продукты взаимодействия ШОС с кварцевой защитной трубой и погружным стаканом при разливке; остатки эмульсии после холодной прокатки Замена кварцевой защитной трубы и погружного стакана на корундографитовые; полное удаление остатков эмульсии с поверхности холоднокатаного листа Выкрошка Сателлитные включения, образовавшиеся в результате высокотемпературного контакта сляба/подката с окалиной Предотвращение образования продольных трещин за счет соблюдения качества поверхности кристаллизатора и ШОС; не допущение значительного перегрева металла в процессе разливки; зачистка поверхности сляба на большую глубину Плена Сквозные разрывы

Название дефекта Причины образования Способы устранения Светлая полоса без надрывов Образование оксидов вдоль границ зерен по механизму внутреннего окисления вследствие механических повреждений поверхности при горячей прокатке листа Избегать механических повреждений поверхности листа, в том числе абразивом из оборотной воды и поврежденной поверхностью рабочих валков Серая полоса Частицы абразивного материала в оборотной воде и на поверхности рабочих валков после их зачистки светлая полоса с надрывами Синусоидальный характер течения металла в приповерхностной области Предотвращение вибрации стана горячей прокатки или его валков, а также рассогласований скорости вращения валков при холодной прокатке светлая полоса с надрывами Раскат механических повреждений и неровностей на поверхности листа Предотвращение механических повреждений и наличия неровностей на поверхности листа светлая полоса с надрывами Наличие крупных выделений структурно свободного цементита или карбидной сетки по границам зерен Повышение скорости охлаждения листа после горячей прокатки; не допущение близости температуры смотки к точке Ar 1; сверхкритическая степень деформации листа в последней клети светлая полоса с надрывами Внутреннее окисление механически поврежденной поверхности Предотвращение механических повреждений поверхности листа Вкатанная металлическая частица Вкат частиц металла в поверхность листа Предотвращение попадания на поверхность листа металлической стружки, крошки или частиц от рваной или некачественно обрезанной кромки Очистка оборотной воды от сгустков шлама; удаления остатков абразивного материала с поверхности валков после их зачистки перед кампанией

Внедрение рекомендаций на металлургическое предприятие раскислени е шлака раскисле ние на выпуске из конверте ра раскисление на УДМ материал защитной трубы и погружного стакана тип ШОС очистка оборотно й воды в ЛПЦ-2 тип эмульсола в ПХЛ Gerolub До проведе ния работы Si. C (до 0, 82 кг/т) Al чушки, брикеты (до 2 кг/т) 5036 Al катанка (до 3, 84 кг/т) кварц к 1 (C до 10%) без фильтра (низкое число омыления, высокая вязкость) Fe. Si 65 После проведе ния работы Al (до 0, 27 кг/т)+ (до 0, 27 кг/т) Si. Mn 17( до 1, 10 кг/т) Al катанка (до 1, 92 кг/т) корундографит ХВВД 1, BRK-22 (С до 2%) с фильтром Gerolub CTS 87 -2