Углеродные серые полосы представляют собой один из видов явления поверхностной сегрегации, обусловленного различиями в деформации и пластичности сегрегированных участков после прокатки. Полосы на поверхности расположены регулярно, и после травления высококонцентрированной кислотой рисунок приобретает чёрный цвет, при этом в структуре зерен не наблюдается заметных изменений. Подобные полосы часто возникают при производстве сплавов, и в большинстве случаев они располагаются на нижней поверхности и краях полосы.
Основная причина образования углеродных серых полос
(1) При чрезмерной длине зоны литья-прокатки жидкая полость становится глубже. Сляб трудно формовать сразу после выхода из слябоформы, и на него действует прокатная сила, создающая сдвиговую нагрузку. Температура слоя вновь кристаллизовавшегося металла во внутренней зоне деформации относительно высока, и за жидкой полостью отсутствует сопротивление. Когда сдвиговая сила превышает прочность жестко затвердевшего металла, межзеренные соединения с низкой прочностью легко разрываются, деформируются и вызывают постскольжение. Сначала течет и заполняет пространство сплав с высоким содержанием компонента, при этом в каждом из них образуется большое количество эвтектической структуры, что приводит к сегрегации.
(2) В силу особенностей данного сплава интервал кристаллизации широк, а удельный вес высок, в связи с чем на нижней поверхности заготовки может произойти сегрегация по удельному весу.
(3) Разрыв между литьевая насадка Кроме того, при большом диаметре валка радиус поверхностного натяжения расплавленного алюминия увеличивается, а устойчивость к изменениям давления снижается; в зоне жидкой фазы расплавленный алюминий подвержен окислению при контакте с воздухом. По мере увеличения толщины оксидного слоя это неизбежно сказывается на стабильности течения алюминиевой жидкости.
(4) Из-за небольшого диаметра валков, температуры валков и колебаний концентрации газопламенного напыления время от времени появляется небольшое количество заготовок из чистого алюминия.
Меры по устранению серых полос на карбоне
(1) Убедиться, что литейная трубка расположена перпендикулярно вертикальной плите, и отрегулировать взаимное положение литейной трубки и валка, скорость прокатки литой полосы, длину зоны литья-прокатки, температуру охлаждающей воды и другие технологические параметры.
(2) В ходе производственного процесса необходимо контролировать температуру поверхности валка, зазор между литейным соплом и валком, а также глубину жидкой полости; при этом зазор между литейным соплом и валком следует поддерживать в пределах 0,2–0,3 мм с учетом отскока валка, его деформации и тепловой деформации литейного сопла, а также отрегулировать размер плазменного напыления до подходящего значения.
(3) При необходимости следует применить метод разрыва полосы, чтобы разрушить оксидную пленку на передней части литейного сопла и устранить серые углеродистые полосы. Обработка методом разрыва ленты сопряжена с определенными рисками. Для достижения заметного эффекта необходимо, чтобы уровень жидкости в желобе и переднем ящике был как можно ниже и оставался одинаковым, а минимальная скорость прокатного стана регулировалась с точностью до нуля.