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夜狼app下载特钢310S薄壁不鏽鋼管外折叠研究分析
发布者:不鏽鋼管厂(www.aboutnote.cn) 发布时间:2020/5/4 阅读:52

 浙江夜狼app下载特鋼有限公司對310S不鏽鋼管外折疊缺陷問題,以鋼的化學成份及冶煉,加工工藝等幾個方面進行了探討和研究,多方面分析和提出了産生310S不鏽鋼管外折叠原因及需采取的措施。不鏽鋼管外折叠是国内外冶金工作者已研究多年的课题: 就外折出现的几率来看,以簿壁不鏽鋼管为最多。我国近年来从不同的角度对310S不鏽鋼管外折叠进行了研究。由于他们在研究这个问题时所面临的条件不同,只是局部地分析了外折产生的原因。除了钢的冶炼工艺对钢管外折叠的影响之外,钢的轧制工艺参数对外折叠的影响也是不容忽视的。浙江夜狼app下载特钢有限公司结合生产实际,全面系统地分析研究了采用650Kg锭型生产薄壁不鏽鋼管产生外折的原因,并提出了减少外折叠的工艺措施。

一、冶煉

 鋼的冶煉過程中,鋼中有害元素氧、硫的脫除,穩定的溫度制度,正常的注溫注速以及爐料、鐵合金、輔料及盛鋼桶、鋼錠模的幹燥清理程度都對鋼的質量有重要的影響。

 1.鋼液的脫氧程度對外折疊的影響

 众所周知,氧是钢中绝大多数缺陷产生的根源,降低钢中含氧量将会大大改善钢的质量。在采用合金脱氧条件下,钢中的残余铝含量是脱氧程度的主要标志。经过电弧炉冶炼管坯钢所产薄壁管的外折叠统计分析。发现铝≤0.025%时,随铝含量的减小不鏽鋼管的外折率显著增加,铝≤0.025%的炉数占统计数的71.1%,显然不鏽鋼管表面产生的外折缺陷与钢的脱氧不良有直接的关系。

 2.鋼液的脫硫程序及硫磷比對外折疊的影響

 硫是钢中的有害元素,在钢脱氧不良且含硫量较高的条件下,热加工时钢的热脆倾向将大为增加。适当提高钢的含锰量、降低硫含量,增加钢的锰硫比,可抑制钢的热脆倾向。经对薄壁不鏽鋼管的统计分析,发现硫化锰<35%时,不鏽鋼管的外折叠显著增加。将硫化锰≥35的炉号分为一组, 硫化锰<35的炉号分为一组,可以看到后者总炉数为92炉,占总炉数的41.8%,平均外折率4.9%,比前者高出3.6%,可见硫含量及硫化锰比对外折叠的影响也是很大的。

 3.出鋼溫度及注溫注速對外折的影響

 钢液浇注温度对不鏽鋼管坯的表面及内在质量都有显著影响。在炉后无法调温的情况下,控制好出钢温度是保证合理的浇注温度的先决条件。低的出钢温度会导致浇注温度偏低,不能保证钢锭表面及内在质量,这是因为,注温偏低使钢水进入钢锭模内便迅速凝固,不利于非金属夹杂物的上浮,使夹杂物聚集在钢锭底部和皮下层内,开坯时暴露在管坯表面而形成纵向裂纹、成为外折叠产生源。管坯钢的浇注温度及速度很大程度上决定着管坯的表面质量,用新包、凉包及凉钢锭模浇注对管坯表面影响也很大。

二、注溫對外折疊的影響

  注温是钢锭浇注工艺的一个重要参数。合理的注锭温度是管坯钢质量重要的保证条件。可以看出,开注温度在1568-1588℃时、钢管上的外折叠最少,而<1568℃时外折叠随温度的降低而急剧上升、>1588℃时外折叠随温度的升高而增多,只是不象<1568℃时那样显著。

  1.注速对外折的影响

   除注温外,注速是钢锭浇注工艺的另一个重要参数。较慢的注速使钢液在锭模中平衡上升,有助于非金属夹杂物的上浮,而较快的注速使钢液在锭模中产生翻花,导致保护渣被卷入钢液造成严重的非金属夹杂,由此钢锭表面及内在质量变坏。实际生产中一般采用“高温慢注、低温快注”的方法进行浇注。对开注温度在1568-1588℃内浇注的管坯钢共48炉的结果进行了统计,注速在3.53mm时,十位外锭盘折叠最少,随着注速的加快,外折叠有增加的趋势。

  2.新包、凉包对外折的影响

  浙江夜狼app下载特钢有限公司在钢中外来大型夹杂物中有70-75%是来自耐火材料,高铝砖受低碳钢侵蚀程度比高碳钢严重,因此用高铝砖砌筑的新包在盛310S不锈钢水时其耐火材料会大量进入钢水之中造成非金属夹杂,使钢锭表面及内在质量变坏。在研究浇注对外折的影响时,发现有部分炉号用新包浇注钢水而产生大量外折缺陷,另外还有一部分炉号用凉包及未经烘烤的钢包浇注也产生大量外折缺陷(如表1)。这是因为,除新包之外凉包内衬耐火材料含有大量水分,在盛装钢水时使钢中气体含量剧增而使钢锭表面及内在质量变坏,使用生锈的钢锭模和凉钢锭模也同样如此。

三、開坯清理

 由鋼錠軋制而成的管坯,往往存在煉鋼和開坯的雙重表面缺陷,如表面裂紋、折疊、結疤、劃痕,開坯後必須清理幹淨。但清除的缺陷是肉眼可見的,肉眼不可見的缺陷是不清除的。對管坯表面進行清理,一方面可清除因軋制而産生的表面缺陷,另一方面可清除因煉鋼操作不當造成的表面缺陷,使轉入穿孔制管工序的管坯表面質量得到保證,從而減少外折廢品。生産實踐表明:管坯表面的裂紋一般分爲兩類。一類是因帽口未切淨造成的,一般在400-800mm長度範圍內,裂紋長度10-30mm,深度0.5-1.5mm,這樣的管坯制管後因外折疊而報廢。另一類是整個管坯的周身分布著長短不等的微細裂紋,采用修磨辦法無法全部清理幹淨。這類缺陷的深度一般爲0.3-0.7mm,長度50-300mm之間,在管坯加熱時間短、穿孔溫度較低的情況下很容易演變發展成爲外折疊缺陷。

四、管坯加熱

 管坯的加热温度是不鏽鋼管生产中的一个主要参数,良好的加热对穿孔的毛管内外表面质量有极大的保证作用,管坯表面存在弥散性小裂纹时对温度更为敏感,即产生外折几率更大,而对于表面不好的管坯,适当延长在炉内的保温时间则对减少外折叠有明显的作用。

 1.加熱溫度對外折疊的影響

 將管坯加熱到一定的溫度,使其具有良好的塑性,並將管坯內部存在的對管坯質量有影響的不利因素減少到最低程度是我們所希望的。表2爲在Φ100mm無縫機組上實測的管坯及荒管溫度對外折影響的實際數據。實測結果表明:在較低的溫度穿孔時,表面小裂紋對外折的影響較大,而加熱溫度較高則可顯著減輕表面小裂紋進一步擴大的傾向。表2中後三個爐號的管坯除去個別的幾支有嚴重裂紋的帽口之外,其余表面基本無缺陷、制管也未出現外折疊,可見當管坯質量優良可以進行低溫軋制,這樣有利于節能降耗。

 2.加熱時間

 浙江夜狼app下载特钢有限公司研究了管坯加热时间对外折的影响后指出: 随着管坯加热时间的延长,其外折叠增多。研究的结果表明:外折叠随管坯加热时间的延长而减少。对此现象可以这样解释: 管坯加热时不但要有足够的温度,而且要有足够的时间,这样才能保证管坯有最佳的塑性; 由于管坯表面存在着微裂纹,随管坯在炉内加热时间的延长,微裂纹周围的金属逐渐变为氧化铁皮而脱落,从而减少了管坯在穿孔时其裂纹发展成为外折叠的机会(钝化了裂纹在穿孔时继续扩展的倾向)。

 对加热温度在1150-1200℃之间环形炉生产的薄壁管进行了分析,证实了如上结论。由图看出:当加热时间一小时时,外折率可降到3%以下,这个加热时间与规程中规定的7-9min/cm是相吻合的。某公司由Φ100mm无缝机组在环形炉.上的加热时间大部分在0.75-1.00h之间,显然不鏽鋼管表面的外折叠缺陷多与加热时间太短有着很大关系。

 3.斜軋穿孔

   不鏽鋼管的外折叠缺陷主要集中出现在薄壁不锈管上,就热轧钢管的变形方式而言,斜轧穿孔中的扭转变形是导致毛管外折叠产生的重要力学条件。扭转变形越大外折叠越多。在穿同一尺寸薄壁毛管时,前进角、顶伸量和管坯直径是一定的,影响扭转变形的主要因素是轧辊距和导板距。夜狼app下载特钢研究了导板距和轧辊距对扭转变形的影响时指出:导板距和轧辊距对扭转变形的影响实际上是椭圆度系数对扭转变形的影响,在实际操作中调整好椭圆度系数是至关重要的。

五、預付措施

 1.改善脫氧,降低硫含量、提高錳硫比,按表控制鋼的化學成分。

 2.在合理的注溫注速下澆注鋼錠。注錠溫度應在1568-1588℃,澆注速度按3.5-4.5mm/sec控制,高溫慢注、低溫快注;

 3.使用的爐殼、出鋼槽和大包必須在高火以上,大包應烘烤並使用燙過的鋼錠模。

 4.冶煉時創造良好的溫度條件。310S不鏽鋼的熔點爲2120℃,澆注過程平均溫降爲45℃,(十位錠盤),包內鎮靜平均溫降15℃,出鋼至大包的平均溫降爲40℃,故出鋼溫度應爲1620℃,預脫氧溫度應爲1630℃。

 5.管坯應酸洗清理,表面裂紋、折疊、劃道、結疤以及鋸切産生的飛邊均應清除掉,存在有大面積彌散狀小裂紋而無法清理時可考慮判爲其他用途的鋼材;

 6.管坯的加熱溫度應在1170-1200℃,加熱時間7-9min/cm,生産中可采用每穿50支管坯停機保溫10-20min,在穿孔機前台待穿的管坯不能超過1支。對存在彌散狀小裂紋的管坯適當延長加熱時間或改軋厚壁管。

 7.穿孔時正確調整導板距和軋輥距,控制好橢圓度系數,認真檢查頂頭尺寸和導板尺寸,操作時經常檢查導板處是否有粘鋼、夾鐵存在,導板開裂、掉塊時應及時更換。

 影响310S不鏽鋼管外折叠的因素很多。钢锭的内在质量是影响钢管外折叠的内因,管坯的表面清理、加热工艺参数和穿孔工艺参数是影响钢管外折叠的外因。通过合理地控制钢的冶炼、开坯清理和穿孔工艺,是能够减少钢管的外折叠的。本研究结果对其他钢种的不鏽鋼管外折叠防止有着重要的参考价值。

 
 

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