Nứt liên kết hạt trên bề mặt phôi
Thường thấy trên bề mặt dòng có nứt ở biên giới các tinh thể, có trường hợp nứt sâu. Ở những trường hợp nứt sâu từ 1-3 mm, có nghĩa rằng chúng có thể dẫn đến khuyết tật bề mặt trên sản phẩm cán. Hầu hết khuyết tật có độ sâu là 0.5- 1mm và đều không nguy hại.
Hình 3.2. Nứt liên kết hạt trên bề mặt phôi
Nứt các mạng hạt tinh thể trên bề mặt phôi sau khi tẩy gỉ. Mẫu thứ 2 (từ trên xuống) cho thấy nứt sâu 1-3 mm.
Khuyết tật xỉ trên bề mặt phôi
Khuyết tật xỉ đơn (đường kính 5mm) trên bề mặt và dạng miếng tương tự sau khi mài
Nứt ngang
Nứt ngang thường được phát hiện ở các góc, khuyết tật này cũng có ở khu vực giữa bề mặt. Hình 3.4. Nứt ngang góc Hình 3.5. Nứt bề mặt Nứt ngang góc Nứt bề mặt
Nứt dọc góc
Nứt dọc xuất phát ở trong hộp kết tinh, nhưng kích thước của chúng có thể tăng lên trong toàn bộ quá trình đúc phụ thuộc vào nhiệt và ứng xuất cơ. Hàm lượng Al và N cao có ảnh hưởng đến khả năng nứt như S và P.
Hình 3.6. Nứt dọc trên góc phôi
Dấu hộp kết tinh và lõm ngang trên bề mặt phôi
Dấu hộp kết tinh thường tách biệt bởi khoảng cách bằng với số lượng thép đã ra trong một chu kỳ rung. Từ điểm quan sát chất lượng bề mặt dòng, dấu hộp kết tinh có thể gây ra khuyết tật sản phẩm, đặc biệt nứt trong.
Nứt trung gian
Hình 3.9. Nứt trung gian
Nứt đối góc.
Xảy ra khi phôi đúc bị biến dạng không còn là hình vuông. Tại nhà máy khuyết tật xảy ra nhiều nhất (xem hình 3.10 và hình 3.11), nứt đối góc thường xẩy ra ở 2 góc tù trên tiết diện phôi.
Hình 3.11. Phôi đúc biến dạng kèm theo nứt đối góc khi quét dung dịch HNO3
Nứt đường tâm
Nứt đường tâm xuất hiện ở khu vực lõi tiết diện đúc và hình thành ở cuối giai đoạn đông đặc
Rỗ tâm
Hình 3.13. Phôi đúc rỗ tâm
Trong quá trình sản xuất phôi thép công ty đang gặp vấn đề về chất luợng của phôi, tỷ lệ phôi thép bị khuyết tật là rất lớn (khoảng 20%). Các khuyết tật nứt kể trên là những khuyết tật mà công ty gặp phải. Theo số liệu thống kê thì tỷ lệ các khuyết tật thường xảy ra như trong bảng 3.1 và hình 3.14
Bảng 3.1. Tỷ lệ các khuyết tật xảy ra trong qua trình sản xuất
Dạng khuyết tật Nứt đối góc Nứt tâm Rỗ tâm Nứt trong Tỷ lệ khuyết tật
(%)
Hình 3.14. Tỷ lệ các khuyết tật của phôi đúc
Phải nói rằng khuyết tật xảy ra nhiều nhất (gần 15%) đó là khuyết tật nứt đối góc khi phôi bị biến dạng hình bình hành. Khuyết tật này ảnh hưởng rất lớn tới quá trình cán vì khó đưa vào lỗ hình, ảnh hưởng tới suất thu hồi kim loại vì nếu biến dạng lớn hơn 6% thì phôi đúc trở thành phế phẩm, và làm đình trệ sản xuất vì phôi biến dạng quá lớn phải dừng sản xuất hiệu chỉnh thiết bị.
Chính vì thế, quá trình thực nghiệm tập trung vào nghiên cứu hiện tượng nứt đối góc. Nứt đối góc xuất hiện khi phôi bị biến dạng bốn góc không còn vuông mà thành một đôi góc nhọn một đôi góc tù. Biểu thị mức độ biến dạng này thường dùng tỷ số hiệu giữa hai đường chéo với số trị bình quân của hai đường chéo và lấy một số làm chuẩn, vượt quá số trị chuẩn là phế phẩm. Khi mức độ biến dạng lớn hơn 3% thì xuất hiện nứt ở góc tù vì hai góc tù chịu ứng suất kéo, khi ứng suất kéo vượt qua giới hạn cho phép thì sẽ dẫn đến nứt.
Nguyên nhân được xác định chủ yếu là do nước làm nguội. Trong thực tế sản xuất, ngoài nguyên nhân làm nguội không đều có rất nhiều nguyên nhân, thí dụ như thành phần hóa học của thép lỏng, nhiệt độ đúc, tốc độ đúc, chất lượng nước
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Nứt đối góc Nứt dọc đường tâm Rỗ tâm Nứt trong sát bề mặt
làm nguội, số lần sử dụng hộp kết tinh… cũng đều ảnh hưởng đến biến dạng phôi.
Trong quá trình thực nghiệm, đề tài khảo sát các yếu tố: thành phần hóa học và chế độ nước làm nguội lần hai