آلیاژ و چرا خنک کننده مهم است
H62 یک آلیاژ روی دو فاز آلفا بعلاوه بتا-است که حاوی تقریباً 62 درصد مس و 38 درصد روی است، با نوار ترکیبی برای گریدهای مس فرفورژه و آلیاژ مس توسط GB/T 5231 تثبیت شده است. ترکیبی از استحکام بالا، انعطاف پذیری خوب در برابر گرما، انعطاف پذیری در برابر گرما، انعطاف پذیری در دمای متوسط و خوردگی است. پرچ ها، مهره ها و واشرها، اجزای موجبر، صفحات گیره، قطعات رادیاتور، و اجزای سازنده کشتی سازی و ماشین آلات کاغذی.
در تولید نوار، مرحله مهم فرآیند، خود نورد گرم نیست، بلکه خنک‌سازی است که به دنبال آن انجام می‌شود. فاز بتا در دمای بالا نرم و انعطاف پذیر است که در نورد گرم کمک می کند، اما در دمای اتاق سخت و شکننده است در حالی که آلفا انعطاف پذیر باقی می ماند. این که چه مقدار فاز بتا در سیم پیچ حفظ می شود، بار نورد، کاهش قابل دستیابی در هر عبور، شکل صفحه و خطر ترک خوردن لبه در آسیاب سرد را تعیین می کند.
مکانیسم ریزساختاری
در دمای نورد گرم فاز بتا موجود و قابل تغییر شکل است، بنابراین دال با بارهای قابل کنترل و بدون ترک می‌چرخد.
در هنگام خنک‌سازی، بتا به تدریج به سمت ساختار آلفا{0}غنی تبدیل می‌شود که برای کاهش بیشتر سرما به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است.
تغییر شکل وابسته به زمان است، بنابراین نرخ خنک‌سازی، نه فقط دمای پایان، کسر بتا باقی‌مانده را تعیین می‌کند.
خنک شدن سریع در جریان آب زیاد، مقدار زیادی از بتا را در سیم پیچ منجمد می کند و نواری را به جا می گذارد که به سختی تغییر شکل داده و در لبه ها مستعد ترک خوردن است.
خنک شدن آهسته در مرحله اولیه به فاز بتا زمان می‌دهد تا تبدیل شود، در حالی که سرعت سریع‌تر در انتها باعث می‌شود نوار برای مدت طولانی گرم بماند و دانه‌های درشت رشد نکند.
کاری که خنک کننده سریع یکنواخت با نوار انجام می دهد
هنگامی که جریان آب خنک کننده کامل بلافاصله پس از آخرین پاس نورد گرم اعمال می شود، سیم پیچ در محتوای بتا بالا قفل می شود. سوابق تولید از این شرایط آسیب را به وضوح نشان می دهد: نیروهای غلتشی روی پایه های تکمیلی به شدت افزایش می یابند، با عبور چهارم تقریباً 1200 تن. شکل بشقاب بدتر می شود. تحمل ضخامت جانبی افزایش می یابد و به حدود 63 میکرومتر می رسد. و ترک شدید لبه ظاهر می شود، که اپراتور را مجبور می کند تا با شدت بیشتری برش داده و عملکرد را از دست بدهد.
کاهش نیز ناکارآمد می شود. گرفتن نوار از 14.0 میلی متر به 3.0 میلی متر می تواند به 8 پاس با کاهش های بسیار کوچک در هر پاس نیاز داشته باشد که باعث طولانی شدن فرآیند، مصرف زمان رول بیشتر و کاهش کیفیت سطح می شود زیرا نوار به طور مکرر در بارهای نزدیک به حد آسیاب کار می شود. مواد معیوب نیست؛ حالت فاز به سادگی برای کار سرد اشتباه است.
رژیم خنک کننده مرحله‌ای
| مرحله | میزان سرمایش | هدف |
|---|---|---|
| بلافاصله پس از آخرین پاس | کاهش جریان آب، حدود 1000 متر مکعب در ساعت | اجازه دهید تا زمانی که نوار هنوز داغ است، زمان فاز بتا باقی مانده تغییر کند |
| از حدود 400 درجه سانتیگراد به پایین | جریان کامل آب، حدود 2000 متر مکعب در ساعت | خنک شدن را به سرعت کامل کنید و از رشد دانه و رسوب بیش از حد خودداری کنید |
با رژیم مرحله ای، محتوای بتا در سیم پیچ به طور قابل توجهی کاهش می یابد، و تفاوت در بررسی متالوگرافی قابل مشاهده است. سپس نورد سرد از هر راه قابل اندازه‌گیری بهبود می‌یابد: پاس‌های کمتر برای رسیدن به گیج نهایی، نیروهای نورد کمتر، تحمل ضخامت جانبی در حدود 10 میکرومتر حفظ می‌شود و ترک‌خوردگی لبه حذف می‌شود. در پایین دست، شکل و قوام سنج بهبود یافته به شکاف، خالی شدن و دقت ابعادی قطعات نهایی مانند واشر، پایانه ها و اجزای رادیاتور می رسد.
مقادیر فرآیند در اطراف آسیاب در یک نوار معمولی برای این درجه نگهداری می شود: دمای خروجی حدود 820 درجه سانتیگراد پس از آخرین گذر، دمای عبور نهایی کمتر از حدود 550 درجه سانتیگراد برای کارآمد نگه داشتن مواد، و غلظت امولسیون نزدیک به 1.2٪ برای اصطکاک و خنک کننده کنترل می شود. اینها نقاط تنظیم آسیاب برای برنامه نورد استاندارد هستند و باید قبل از اجرای محصول جدید{4}}بر اساس پیکربندی واقعی آسیاب و اندازه سیم پیچ تأیید شوند.
پیامدهای تأیید و تأمین
از آنجایی که این مزیت از ریزساختار ناشی می شود، پذیرش باید بر اساس شواهد باشد و نه تنها بر اساس دستور خنک کننده. بررسی متالوگرافی برای محتوای فاز بتا، سختی در عرض و طول سیم پیچ، اندازه‌گیری پروفیل ضخامت، و آزمایش نورد سرد روی یک کویل نمونه، بررسی‌های عملی هستند. نتایج کشش و سختی روی نوار تمام شده از الزامات استاندارد محصول قابل اجرا پیروی می کند، با نوار آلیاژ مس GB/T 2059 و ترکیب درجه حاکم GB/T 5231.
برای خریداران نوار H62 پیام این است که روش خنک‌سازی آسیاب داغ به عنوان عملکرد پایین دست ثابت نشان می‌دهد: بارهای نورد پایدار، تحمل ضخامت قابل پیش‌بینی، لبه‌های تمیز و ضایعات پایین در کار پرس. هنگامی که یک تامین کننده رژیم خنک کننده را برای افزایش بهره وری تغییر می دهد، این تغییر معمولاً ابتدا به صورت تغییر ضخامت گسترده تر و افزایش تریم لبه قابل مشاهده است و تنها بعداً در بررسی های ابعادی ناموفق در قطعات تمام شده مشاهده می شود.
سوالات متداول
س: چرا خنک شدن سریع آب پس از نورد گرم، نورد H62 را سخت تر به سرد می کند؟
پاسخ: سرد شدن سریع بخش بالایی از فاز بتای سخت و شکننده را به جای اینکه به سیم پیچ تبدیل کند، منجمد می کند. سپس نوار در برابر تغییر شکل مقاومت می کند، که بار نورد را افزایش می دهد، شکل را بدتر می کند و باعث ترک خوردن لبه می شود.
س: چه برنامه خنک کننده ای توصیه می شود؟
A: خنک‌سازی مرحله‌ای: کاهش جریان آب، حدود 1000 متر مکعب در ساعت، تا زمانی که نوار به حدود 400 درجه سانتیگراد برسد، سپس جریان کامل نزدیک به 2000 متر مکعب در ساعت برای پایان دادن به خنک‌سازی سریع و محدود کردن رشد دانه‌ها.
س: چه پیشرفتی در آسیاب سرد دیده می شود؟
پاسخ: پاس‌های کمتر برای کاهش یکسان، نیروهای غلتشی کمتر، تحمل ضخامت جانبی از تقریباً 63 میکرومتر به حدود 10 میکرومتر بهبود یافته و ترک‌خوردگی لبه حذف شده است.
س: چگونه یک خریدار می تواند تأیید کند که از روش خنک کننده درست استفاده شده است؟
A: از طریق بررسی متالوگرافی برای محتوای فاز بتا، سختی و اندازه‌گیری مشخصات ضخامت در سراسر سیم پیچ، و یک آزمایش نورد سرد کوتاه بر روی نمونه‌ای از لات تحویلی.
س: آیا رژیم خنک کننده مشخصات شیمیایی H62 را تغییر می دهد؟
پاسخ: خیر. ترکیب طبق استاندارد GB/T 5231 باقی می‌ماند. تمرین خنک‌سازی تعادل فاز و بنابراین رفتار مکانیکی و شکل‌دهی همان آلیاژ را در محدوده ترکیب یکسان تغییر می‌دهد.
س: چرا دمای عبور نهایی را بالای 550 درجه سانتیگراد نگه دارید؟
پاسخ: از آنجا که مواد باید هنوز در پایان برنامه نورد قابل کار باشد. نورد خیلی سرد بارها را بالا می برد و باعث ترک خوردن لبه می شود که هدف از بهبود تعادل فاز از طریق کنترل خنک کننده را از بین می برد.
