Các vấn đề chất lượng chung của thép chủ yếu là: khuyết tật bề mặt, khuyết tật bên trong và khuyết tật kích thước bên ngoài. Ba vấn đề này sẽ được giới thiệu dưới đây:

1. Khuyết tật bề mặt

1. Vết nứt bề mặt: 

đề cập đến các vết nứt tuyến tính trên bề mặt thép, nhìn chung phải giống như rèn hoặc hướng lăn.

Nguyên nhân hình thành: chủ yếu là do đường chân tóc được tạo ra trong quá trình xử lý (rèn, cán, xử lý nhiệt và ủ) do bề mặt bị đốt cháy quá mức, khử cacbon, lỏng lẻo, biến dạng, ứng suất bên trong quá mức và tạp chất lưu huỳnh và phốt pho bề mặt cao, vết nứt nóng và vết nứt lạnh.

Phương pháp kiểm tra: Các vết nứt bề mặt có thể được kiểm tra bằng mắt thường, tẩy rửa, kiểm tra hạt từ tính, kiểm tra màu sắc và các phương pháp tương đương vàng. Khi xác nhận vết nứt, bạn phải chú ý phân biệt các vết nứt xuất hiện trên bề mặt thép là giòn, lỏng lẻo, trong khi bản thân thép không có vết nứt.

2. Da dày và gấp nếp:

 các vảy kim loại hình lưỡi hoặc có vảy liên kết trên bề mặt thép, chồng lên nhau ở một số phần của bề mặt, có các đường gấp rõ ràng.

Nguyên nhân hình thành: do nhấp nháy, vệt, lõm, vùi, lỗ chân lông dưới da và độ lỏng bề mặt trên phôi thép trong quá trình gia công nóng, lưu biến kim loại trong quá trình biến dạng nhiệt và lỗ hở tạo thành các lớp da nặng và nếp gấp trên bề mặt.

3. Tai: 

đề cập đến các vết lõm trên bề mặt thép kéo dài theo hướng cán.

Nguyên nhân: Khe hở của đường đi qua máy cán quá lớn khiến bề mặt thép hình thành các vết phồng dọc theo các lỗ rỗng.

4. Cào:

 Còn được gọi là vết xước, nó dùng để chỉ vết rãnh thẳng hoặc hình vòng cung trên bề mặt thép dưới tác động của ngoại lực (có thể nhìn thấy được từ đáy rãnh).

2. Khiếm khuyết bên trong

1. Phân chia:

 Trên thực tế, đây là thuật ngữ chung để chỉ hiện tượng thành phần hóa học không đồng đều trong thép. Trên mẫu ngâm chiết axit, khi phân tách là các chất dễ ăn mòn hoặc các thể vùi khí, có màu sẫm, hình dạng không đều, hơi lõm, đáy phẳng và có nhiều đốm vi xốp dày đặc. Nếu tập trung các yếu tố chống ăn mòn, nó có màu nhạt, hình dạng không đều và có các vết lõm tương đối nhẵn.

Theo vị trí và hình dạng của sự phân chia, chúng thường được phân thành các loại sau: ① Phân chia trung tâm: xuất hiện ở phần trung tâm và có các đốm đen có hình dạng không đều. ② Phân tách phôi: các đốm đen tập trung trên một đai kín có chiều rộng khác nhau và có hình dạng mặt cắt ngang của phôi thép ban đầu (thường là hình vuông), do đó việc phân tách phôi còn được gọi là phân tách hộp. ③Sự phân chia theo dấu lấm chấm: Các đốm thường lớn hơn, sẫm màu hơn, hoa văn hơi lõm xuống, có hình bầu dục hoặc hạt dưa. Phân bố chung, gọi là phân chia điểm chung: Phân bố trên mép thép, gọi là phân chia điểm cạnh.

Nguyên nhân hình thành: Sự phân tầng là sự tích tụ của một số nguyên tố nhất định do quá trình kết tinh và khuếch tán có chọn lọc trong quá trình đúc và hóa rắn phôi thép. Sự phân chia là không thể tránh khỏi trong điều kiện sản xuất bình thường.

2. Độ xốp: 

Các lỗ rỗng bên trong thép. Các lỗ chân lông thường xuất hiện dưới dạng đa giác không đều trên các mẫu có độ phóng đại thấp và các hố nhọn và hẹp ở phía dưới thường xuất hiện ở các điểm phân tách. Trong trường hợp nghiêm trọng, có xu hướng kết nối thành hình xốp. Theo sự phân bố lỏng lẻo của chúng, chúng có thể được chia thành hai loại: lỏng lẻo ở giữa và lỏng lẻo chung: ①Lỏng lẻo ở giữa: có các khoảng trống tập trung và các chấm tối ở trung tâm của mẫu năng lượng thấp. Có một lớp xen kẽ nhỏ trên vết nứt dọc và sự gia tăng của ngọc trai ở trung tâm lỏng lẻo có thể được nhìn thấy dưới kính hiển vi, cho thấy hàm lượng carbon ở trung tâm lỏng lẻo đã tăng lên. ②Nói chung là lỏng lẻo: Cấu trúc dày đặc trên mẫu có độ phóng đại thấp, hiển thị các lỗ nhỏ rải rác và các đốm đen nhỏ. Các lỗ rỗng hầu hết có dạng đa giác hoặc hoa văn không đều, phân bố trên toàn bộ mặt cắt ngang ngoại trừ các cạnh. Độ xốp trung tâm thường xuất hiện ở phần đầu và phần giữa của phôi thép, điểm khác biệt so với độ xốp chung là nó phân bố ở phần thép và phần giữa thay vì toàn bộ phần. Nói chung, hàm lượng carbon càng cao thì độ xốp ở trung tâm càng nghiêm trọng.

Lý do hình thành: Trong quá trình hóa rắn phôi thép, vật liệu nóng chảy thấp giữa các hạt cuối cùng đông cứng lại, co lại và thoát ra khí tạo ra các lỗ rỗng, và ống hàn không được trang bị trong quá trình gia công nóng.

Trong thép, cho phép có sự phân tách nhẹ và độ xốp cao hơn.

3. Bao gồm:

 Các tạp chất được chia thành các tạp chất kim loại và các tạp chất phi kim loại. ①Các tạp chất kim loại: Chủ yếu là các khuyết tật do các thanh, tấm, khối kim loại rơi nhầm vào khuôn phôi thép hoặc các khối hợp kim sắt được thêm vào khi kết thúc quá trình nấu chảy trong quá trình đúc. Các cạnh rõ ràng trên các mẫu có độ phóng đại thấp. Hình dạng hình học với màu sắc khác biệt đáng kể so với môi trường xung quanh. ②Các tạp chất phi kim loại: trong quá trình đổ, xỉ hoặc vật liệu chịu lửa không có thời gian trôi ra khỏi lớp lót lò và thành trong của hệ thống rót, bong ra thành thép nóng chảy. Các tạp chất phi kim loại lớn hơn rất dễ nhận biết, trong khi các tạp chất nhỏ hơn bị ăn mòn. Sau khi bong ra để lại những lỗ tròn nhỏ.

4. Khoang co ngót: 

Trên các mẫu có độ phóng đại thấp, các khoang co ngót nằm ở trung tâm và các khu vực xung quanh thường tách biệt, hỗn hợp hoặc lỏng lẻo và dày đặc. Đôi khi có thể nhìn thấy các hang động hoặc kẽ hở trước khi bị ăn mòn. Sau khi bị ăn mòn, các khoang bị tối đi một phần, xuất hiện các nếp gấp không đều.

Nguyên nhân hình thành: Khi đổ phôi thép, phần đông đặc cuối cùng (phần lõi) của thép nóng chảy không thể lấp đầy sau khi đông đặc và co ngót. Các khoang vĩ mô còn lại không được lấp đầy và khoang co ngót chủ yếu hình thành ở đầu phôi thép (phần cuối của nắp).

5. Bọt khí:

 Trên các mẫu có độ phóng đại thấp, có các vết nứt gần như vuông góc với bề mặt. Có một chút quá trình oxy hóa và khử cacbon gần đó. Các bong bóng khí dưới da được gọi là bong bóng khí dưới da, và các bong bóng khí dưới da sâu hơn được gọi là lỗ kim.

Nguyên nhân hình thành: các khuyết tật do khí sinh ra và thoát ra trong quá trình đúc phôi thép.

6. Vết nứt:

 Ở độ phóng đại thấp, vị trí trục bị nứt dọc theo các tinh thể, tạo thành mạng nhện và trong trường hợp nghiêm trọng, nó sẽ nứt xuyên tâm.

Nguyên nhân hình thành: Chủ yếu có hai loại, một loại là rách bên trong do một số nguyên nhân khi phôi được đông cứng và làm nguội, không hàn được trong quá trình rèn và cán; cái còn lại là vết nứt bên trong do rèn không đúng cách.

7. Đốm trắng:

 Các vết nứt mỏng và ngắn trên các mẫu có độ phóng đại thấp thường tập trung ở bên trong thép và hầu như không có ở lớp bề mặt có độ dày 20-30mm. Vì các vết nứt không dễ phân biệt nên chúng cần được xác minh bằng thử nghiệm đứt gãy. Các đốm trắng xuất hiện dưới dạng các đốm trắng sáng màu bạc có hạt thô trên vết nứt.

Lý do hình thành: Người ta thường tin rằng đó là tác động của hydro và ứng suất mô, nghĩa là các vết nứt nhỏ gây ra bởi sự kết hợp giữa quá trình phân tách và thu thập hydro trong các vi lỗ lỏng lẻo để tạo ra áp suất lớn và ứng suất bên trong cục bộ được tạo ra trong quá trình chuyển pha của thép.

3. kích thước của khuyết tật

1. Độ lệch kích thước:

 Các kích thước bao gồm chiều dài, đường kính, độ dày, dung sai cộng trừ, độ sâu mài và chiều rộng của thép không đáp ứng được yêu cầu của tiêu chuẩn đặt hàng.

2. Hình bầu dục: 

đề cập đến sự khác biệt về kích thước và đường kính trên phần thép của một phần hình tròn.

3. Độ cong: Thép không thẳng theo chiều dài và chiều rộng, các khúc cua của các vật liệu khác nhau có tên gọi khác nhau. Hồ sơ được thể hiện bằng phần uốn cong; tấm và dải được thể hiện bằng độ uốn hình liềm, độ uốn sóng và mức độ cong vênh.

4. Độ xoắn: 

Thép dải được xoắn thành hình xoắn ốc dọc theo hướng trục.

4. Phân tích khuyết tật đốm trắng trên thép

Các khuyết tật đốm trắng trên thép là nguồn gốc của các vết nứt có thể dẫn đến gãy thép và gây ra các tai nạn thảm khốc. Khuyết tật đốm trắng trên thép là do tác động kết hợp của hàm lượng hydro cao trong thép và ứng suất bên trong. Đốm trắng là những vết nứt bên trong thép, là những khuyết tật luyện kim không được phép có ở thép thành phẩm.

Nói chung, thép hợp kim thấp có hàm lượng carbon thấp không tạo ra khuyết tật đốm trắng. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng khuyết tật đốm trắng cũng có thể xảy ra ở một số loại thép có hàm lượng carbon thấp và hợp kim thấp (chẳng hạn như thép 16Mn). Được biết, thép cacbon thông thường có phần khối lượng cacbon khoảng 0.20% và phần khối lượng hydro là 0.0004% sẽ có khuyết tật đốm trắng.

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét và thảo luận về các khuyết tật đốm trắng trong thép hợp kim thấp có hàm lượng carbon thấp bằng các phương pháp kiểm tra như phát hiện khuyết tật siêu âm, độ phóng đại thấp, gãy vĩ mô, luyện kim và kính hiển vi điện tử quét.

Thành phần hóa học và hàm lượng H trong thép được thể hiện trong Bảng 1 và các hạng mục và số lượng thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 2.

1. Phát hiện lỗ hổng siêu âm và kiểm tra năng lượng thấp

Để xác định vị trí của khuyết tật, phương pháp phát hiện khuyết tật bằng siêu âm được sử dụng để đo lường. Các thử nghiệm khắc axit nhiệt công suất thấp theo chiều ngang và chiều dọc (6-10 lần) được thực hiện tại các vị trí nghiêm trọng và dày đặc của lỗ hổng. Cả hai vết nứt đặc trưng điểm trắng đều có thể được tìm thấy. Quan sát thấy các vết nứt màu trắng phát ra hoặc các vòng tròn đồng tâm, có thể thấy rằng rất khó xác định các vết nứt đốm trắng trên tấm thép trên mẫu thử công suất thấp.

2. Kiểm tra gãy xương vĩ mô

Tương tự, lấy mẫu tại các vị trí có sóng khuyết tật nghiêm trọng và dày đặc khi phát hiện khuyết tật bằng siêu âm và có thể tìm thấy các vết nứt hình mỏ vịt trên vết nứt.

3. Kiểm tra hiệu suất cơ học

Các tấm thép đã được thử nghiệm độ bền kéo theo hướng Z và thử nghiệm va đập theo hướng Z -40°C. Kết quả thử nghiệm được thể hiện ở Bảng 3. Các chỉ số độ bền của mẫu có đốm trắng trên vết nứt kéo theo phương Z giảm nhẹ, trong khi các chỉ số độ dẻo và độ bền va đập giảm đáng kể.

4. Kiểm tra kim loại

Lấy mẫu kim loại tại nơi mẫu có độ phóng đại thấp được xác nhận là vết nứt đốm trắng, có đặc điểm ngoằn ngoèo rõ ràng, như trên Hình 3.

Kết quả kiểm tra kim loại cho thấy các vùi giòn có cấp độ 1 đến 1.5, các vùi nhựa có cấp độ 0.5 đến 1.5 và cấu trúc dải rất nghiêm trọng, đạt 3 đến 4 cấp.

5. Quan sát kính hiển vi điện tử quét

Phân tích các cấu trúc khác nhau gần vết nứt chấm trắng bằng cách quét phổ năng lượng kính hiển vi điện tử. Kết quả cho thấy hàm lượng mangan trong các dải ngọc trai tương đối cao, đặc biệt ở vùng bainite dạng hạt. Phần khối lượng mangan đạt 2.51%, trong khi phần khối lượng mangan trong ma trận chỉ khoảng 1.5%.

Kết luận 6

(1) Đặc tính của các đốm trắng trên bề mặt đứt gãy của mẫu kéo tấm thép là các khuyết tật đốm trắng hình thành trong phôi thép và không có đốm trắng thứ cấp do hàn gây ra khi tấm thép được cán.

(2) Các khuyết tật đốm trắng trên tấm thép không rõ ràng như các đốm trắng trên thép cacbon cao, thép hợp kim, thép vuông và tròn trên bề mặt ăn mòn axit thấp. Nó có thể được đánh giá bằng phương pháp phát hiện lỗ hổng siêu âm và phương pháp kiểm tra vết nứt ngang. Nó cũng có thể được xác nhận thêm bằng phương pháp kiểm tra kim loại và phương pháp kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử quét.

(3) Các vết nứt đốm trắng trên tấm thép xảy ra ở vùng vũng dạng hạt dải ngọc trai, và cấu trúc dạng dải tạo ra ứng suất cấu trúc cần thiết để hình thành khuyết tật đốm trắng. Cấu trúc dải được tạo ra bởi sự phân tách mangan (và cacbon và lưu huỳnh). Sự phân tách này dẫn đến sự gia tăng hàm lượng hydro cục bộ và tạo điều kiện cho sự hình thành các đốm trắng có hàm lượng hydro cao hơn. Nó được tạo ra dưới tác động kết hợp của áp lực mô và hydro cục bộ. Lỗi đốm trắng.

(4) Các vết nứt đốm trắng trên tấm thép ít ảnh hưởng đến các tính chất cơ học dọc và dọc, nhưng làm giảm đáng kể chỉ số dẻo hướng z và giá trị độ bền va đập.

(5) Mặc dù các tấm thép có hàm lượng cacbon thấp và hợp kim thấp không dễ tạo ra khuyết tật đốm trắng như thép cacbon cao và thép hợp kim, nhưng chúng cũng có thể tạo ra khuyết tật đốm trắng nếu không chú ý đến việc kiểm soát hàm lượng hydro trong quá trình nấu chảy và nấu chảy. làm nguội phôi chậm.

Liên kết đến bài viết này ： Phân tích các vấn đề chất lượng phổ biến của thép và nguyên nhân của chúng 

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tô, hàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.