1. Beth yw'r mecanwaith y mae cynhwysiant yn ei ddefnyddio i achosi hollti mewn coiliau wedi'u rholio oer?
Y mecanwaith craidd lle mae cynhwysiant yn achosi cracio yw tarfu ar barhad y matrics, gan ddod yn ffynhonnell crynodiad straen.
Crynodiad Straen: Yn gyffredinol, mae plastigrwydd cynhwysiant anfetelaidd (fel ocsidau, sylffidau, silicadau, ac ati) yn llawer is na phlastigedd y matrics dur. Yn ystod rholio oer neu stampio dilynol, mae crynodiadau straen hynod o uchel yn digwydd ar y rhyngwyneb rhwng y cynhwysiant a'r matrics.
Cychwyn Microcrack: Pan fydd y straen yn fwy na'r cryfder bondio interfacial, bydd y cynhwysiant ei hun yn torri neu'n pilio o'r matrics, gan ffurfio microcracks.
Lluosogi crac: O dan rym allanol parhaus, bydd y microcraciau hyn yn lluosogi ac yn cysylltu. Yn enwedig pan fydd cynhwysiant yn cael ei ddosbarthu mewn patrwm cadwyn neu fandio, bydd craciau'n ymledu'n gyflym ar hyd yr ardal agregu cynhwysiant, gan arwain yn y pen draw at holltau macrosgopig.
2.Beth yw rhai enghreifftiau o'r byd go iawn sy'n dangos y gall cynhwysiant achosi i goiliau rholio oer gracio neu dorri?
Torri Llain Rholio Oer: Mae ystadegau gan Xinjiang Baosteel ynghylch damweiniau torri stribedi yn ei felinau rholio oer yn dangos bod materion deunydd crai (cynhwysiant yn bennaf) yn cyfrif am 88.6% o'r holl doriadau. Datgelodd dadansoddiad microsgopeg electron fod cyfansoddiad cynhwysiant ar yr wyneb hollt yn debyg i gyfansoddiad y fflwcs llwydni yn y crisialydd, gan gadarnhau bod y toriad wedi'i achosi gan gaethiad slag yn ystod y broses gastio barhaus.
Difrod i'r Ymylon: Dangosodd deunydd sylfaen rholio oer SPHC melin ddur difrod ymyl. Datgelodd ymchwil mai'r achos oedd cynnwys uchel math B (Al₂O₃) yn y dur, gan arwain at -graciau micro ar ymyl y slab cyn ei rolio. Yna rhwygodd ac ehangodd y craciau hyn ar ôl rholio garw.
Stampio Delamination Cracio: Adroddodd ffatri fodurol fod dadlaminiad wedi hollti mewn dalennau galfanedig wedi'u rholio oer ar ôl stampio. Roedd y prif achosion yn cynnwys caethiwo slag a chynhwysiant isgroenol. Daeth y diffygion hyn yn bwyntiau cychwyn crac o dan straen stampio.
Plygu a Dorchi Torasgwrn Brau: Profodd dalen wedi'i rholio oer doriad brau yn ystod plygu a thorchi, gydag arwyneb hollt glân a dim dadffurfiad plastig. Mae dadansoddiad yn dangos mai'r achos yw presenoldeb nifer fawr o gynhwysiant Mg-Si a gwahaniad mewn bandiau y tu mewn, sy'n amharu ar barhad y grawn ac yn dod yn bwynt cychwyn torri asgwrn.
3.Pa fathau o gynhwysiant sy'n cael yr effaith fwyaf ar y risg o gracio?
Cynhwysiant brau (ee, Al₂O₃, TiN): Mae'r cynhwysion hyn yn galed ac mae eu plastigrwydd yn wael, sy'n eu gwneud yn anodd eu dadffurfio wrth rolio. Maent yn torri'n hawdd ac yn ffurfio dosraniadau tebyg i gadwyn, gan niweidio'r matrics yn ddifrifol. Mae astudiaethau wedi cadarnhau bod cynnwys uchel Al₂O₃ yn achos uniongyrchol craciau ymyl mewn slabiau.
Cynhwysiadau cyfansawdd mawr (ee, caethiwo slag): Mae'r rhain yn sorod amddiffynnol sydd wedi'u dal yn ystod castio parhaus. Mae ganddynt gyfansoddiadau cymhleth (sy'n cynnwys Ca, Na, K, ac ati), maent fel arfer yn fawr o ran maint ac yn afreolaidd eu siâp, ac mae ganddynt fondio hynod wael â'r matrics, gan greu perygl sylweddol.
Cynhwysiant anffurfadwy (ee, MnS): Er bod MnS yn anffurfio ac yn ymestyn yn ystod gweithio poeth, os yw ei faint yn rhy fawr neu'n ffurfio rhwydwaith, bydd yn lleihau plastigrwydd traws y dur yn sylweddol, gan arwain at gracio ymyl yn ystod treigl.
Diffygion cyfunol swigod a chynhwysion: Pan fydd swigod ar wyneb y biled dur yn rhwygo yn ystod y treigl, os ydynt ar yr un pryd yn glynu wrth gynhwysiadau, maent yn ffurfio diffyg pilio, sy'n hynod dueddol o ddadlamineiddio a chracio yn ystod prosesu dilynol.
4.Beth yw'r berthynas rhwng risg cracio a maint a dosbarthiad cynhwysiant?
Maint Effaith: Yn gyffredinol, po fwyaf yw'r maint cynhwysiant, yr uchaf yw'r risg o gracio. Mae cynhwysiant mawr yn ddiffygion macrosgopig sy'n niweidio'r matrics yn uniongyrchol. Mae astudiaethau wedi dangos y gall cynhwysiant sfferig hyd yn oed micron-maint (1 ~ 10μm), os ydynt wedi'u lleoli mewn ardaloedd lle mae straen (fel yr is-wyneb), ddod yn gychwyniadau crac blinder.
Morffoleg Dosbarthiad: Mae morffoleg dosbarthiad cynhwysiant yn bwysicach na'u rhif absoliwt. Mae cynhwysiant bach, ynysig, yn gymharol llai niweidiol. Fodd bynnag, os dosberthir cynhwysiant mewn cadwyni, bandiau, neu glystyrau, maent yn ffurfio arwyneb gwan y mae craciau yn ymledu yn hawdd ar ei hyd, gan arwain at ddadlaminiad neu doriad brau.
5.How i ganfod ac atal craciau a achosir gan gynhwysiant?
Dulliau Canfod:
Profi Anninistriol Ar-lein: Trwy ddefnyddio system canfod diffygion arwyneb awtomataidd (fel Parsytec), gellir canfod cynhwysiant, crafiadau a diffygion eraill ar wyneb y stribed mewn amser real ar linellau anelio a phiclo parhaus, gan ddarparu rhybuddion amserol.
Dadansoddiad Microsgopig All-lein: Ar gyfer cynhwysiant a amheuir, defnyddir microsgopeg electron sganio a sbectrosgopeg gwasgaredig egni ar gyfer arsylwi morffoleg microsgopig a dadansoddi cyfansoddiad. Dyma'r dull mwyaf dibynadwy ar gyfer pennu natur a ffynhonnell y cynhwysion.
Mesurau Ataliol (Trwy'r Broses Rolio Gyfan o Wneud Dur):
Gwneud Dur a Rheoli Castio Parhaus:
Gwella cywirdeb rheolaeth lefel hylif yn y crisialydd er mwyn osgoi amrywiadau gormodol ar lefel hylif a allai arwain at ddal slag amddiffynnol.
Optimeiddiwch baramedrau'r ffroenell mynediad tanddwr i wella'r maes llif yn y crisialydd a lleihau'r caethiwed slag.
Cryfhau mireinio lletwad i hyrwyddo arnofio a chael gwared ar gynhwysiant.
Rheoli Ansawdd Bil:
Cynnal archwiliadau ansawdd wyneb a mewnol ar biledau sy'n cael eu castio'n barhaus. Mae biledau â diffygion yn cael eu gorffen neu eu taflu.