Растрескивание боковых кромок горячекатаной полосы

Растрескивание боковых кромок горячекатаной полосы

Растрескивание боковых кромок горячекатаных полос происходит в результате неравномерности течения металла при про­катке. На боковых кромках полос, особенно малопластичных алюминиевых сплавов, образуются трещины и рванины.

После горячей прокатки боковые кромки горячекатаных колос с трещинами и рванинами необходимо отрезать с определенным увеличенным допуском, так как даже небольшие оставшиеся трещины могут привести к обрывам полос при последующей рулонной холодной прокатке. Количество отходов на боковые кромки, например у сплавов марок Д1 и Д16, может достигать до 10% от первоначальной массы слитка.

Рассмотрение характера течения металла при прокатке круп­ных слитков алюминиевых сплавов (Н = 200÷300 мм) показало, что при применяемых на практике обжатиях до 20—25% наи­большую деформацию, получают промежуточные слои металла как в направлении прокатки, так и в поперечном направлении.

Это подтверждается изменением конфигурации боковой грани слябов в процессе прокатки (рис. 32). Выпуклость промежуточных участков боковой грани при дальнейшей прокатке является причиной образования трещин и разрывов металла по боковым кром­кам. Связано это с тем, что выступающие части боковой грани сляба при прокатке не деформируются по высоте, а удлиняются ввиду вытяжки основного металла. Поэтому на боковых кромках появляются значительные растягивающие напряжения, которые вызывают растрескивание и разрывы металла.

Эффективная мера борьбы с растрескиванием кромок — при­менение вертикальных валков, устанавливаемых в комплекте

стана горячей прокатки, через которые в процессе прокатки не­сколько раз пропускается сляб.

Для изучения изменения структуры в контактных и проме­жуточных слоях сляб алюминия размерами 116x1300x2600 мм подвергали ступенчатой прокатке в вертикальных валках с раз­ным обжатием по ширине. После рекристаллизации в месте каждой ступени вырезали образцы и исследовали макроструктуру.

В результате была установлена эффективность прокатки в вер­тикальных валках. При малых обжатиях крупнозернистая струк­тура сохраняется непосредственно по кромке или около нее. Чем больше обжатие, тем дальше отодвигается область крупно­зернистой структуры от кромки и тем более равномерна деформа­ция металла по высоте сляба. Следовательно, эффективность прокатки в вертикальных валках, т. е. уменьшение до минимума растягивающих напряжений по кромке, зависит от величины обжатия.

Таким образом, обжатие в вертикальных валках приводит, во-первых, к выравниванию боковых граней слябов, во-вторых, к улучшению структуры боковых граней и, в-третьих, к изменению схемы главных напряжений, что способствует повышению пластичности боковых кромок. Следовательно, растрескивание боко­вых кромок при прокатке относительно толстых слитков опре­деляется пластичностью металла, характером неравномерности уширения боковых граней по высоте и эффективностью прокатки в вертикальных валках.

А. И. Целиков установил, что при прокатке относительно тонких полос, когда прокатку в вертикальных валках не приме­няют и максимальную деформа­цию имеют внутренние слои ме­талла, на величину растягиваю­щих напряжений по кромкам ока­зывают влияние внешние зоны полосы. Благодаря действию внеш­них зон в боковых частях полосы возникают продольные напряжения растяжения. Растяги­вающие напряжения, возникаю­щие по кромкам полосы вследствие уширения, имеют наиболь­шее значение на границах контактной зоны деформации с вне­шними зонами, причем максималь­ные напряжения появляются пе­ред входом прокатываемой полосы в валки. Опыты по прокатке об­разцов с лаковым покрытием под­твердили правильность выводов. Это позволило А. И. Целикову построить эпюры распределения скоростей движения металла по ширине полосы, а также опреде­лить продольные напряжения в сечениях входа и выхода, вызы­ваемые внешними зонами (рис. 33).

Растрескивание боковых кро­мок, кроме увеличения геометри­ческих отходов производства при их обрезке, вызывает также технологические отходы, например закат металла, налипы и т. д. На улучшение качества кромок при внедрении поперечной прокатки большое влияние оказало наличие ровных боковых граней слябов (после резки на пиле), очищенных от ликвационных наплывов, что создало более благо­приятные условия для деформации металла в вертикальных валках.

Поверхностное растрескивание

Этот вид дефекта иногда образуется на неплакированных слябах из прочных сплавов под действием местных растягивающих напряжений, возникающих на поверхности металла. Для предупреждения его при изготовлении неплакированных листов приме­няют технологическую плакировку с уменьшенной толщиной алюминиевых планшет.

Дата добавления: 2015-08-28