PC钢丝生产中的质量问题分析

借助金相组织观察和电子探针检测,对PC钢丝生产中出现的质量问题进行研究,检测和分析认为拉拔脆断和成品钢丝延伸率低的主要原因是合金元素偏析导致局部马氏体存在、碳偏析引起网状渗碳体及严重的非金属夹杂物破坏金属的连续性;钢丝表面横裂主要是轧钢过程中折叠的表面氧化铁皮较深,或拉拔过程中润滑不良造成局部过热,导致表层产生马氏体引起的;钢丝表面划伤主要由线材出现耳子和椭圆度过大以及拉丝模安放不正所致。     

优质低碳碳素结构钢丝表面暗纹和暗斑成因机制研究

通过试验跟踪和表面形貌状态检测,研究优质低碳碳素结构钢丝表面暗纹和暗斑产生的原因及形成机制。结果表明:当热轧线材表面氧化膜颜色均匀一致呈灰黑色时,成品钢丝表面不产生暗纹和暗斑;当热轧线材表面氧化膜因锈蚀或其他因素被破坏后,其表面在酸洗后即会产生不规则的暗纹、暗斑,并一直保留至成品钢丝。产生暗纹和暗斑的原因是线材表面氧化膜的不完整导致酸洗时基体腐蚀不均匀,没有氧化膜保护的基体在酸液中产生微坑,造成光线的大量散射,从而导致暗纹的出现。线材表面氧化膜因轻微锈蚀或变形脱落产生的暗纹和暗斑,经过电镀或电泳前的酸洗,能够完全去除,对电镀或电泳表面质量不造成影响;线材表面因严重锈蚀或机械擦伤所产生的表面缺陷,不能有效去除,对电镀或电泳表面质量将产生严重影响。     

拉簧拉钩折弯处断裂机制研究

φ3.3 mm 60Si2Mn A油淬火回火弹簧钢丝生产的拉簧拉钩折弯处出现断裂。采用扫描电镜、金相显微镜、显微硬度计对拉簧拉钩折弯处断口及其附近内侧表面和表层进行检测分析。结果表明:用油淬火回火弹簧钢丝卷制拉簧时,由于模具状态不良或设备不稳定,在弹簧内侧表面产生严重刮蹭,形成一条带有横向裂纹的白亮带。该白亮带金相组织为回火屈氏体冷变形组织,深度约15~20μm。拉钩折弯时局部严重扭转变形引发白亮带处产生微裂纹。白亮带处微裂纹或原有微裂纹在剪切或扭转应力作用下迅速扩展,导致拉簧断裂。     

港口用钢丝绳断裂失效分析

对6×19W+FC—28.5港口用钢丝绳失效原因进行分析,通过拆股检测,发现相邻股的相互挤压相当严重,在股相互接触的钢丝表面上出现严重的双坑状压痕。对钢丝断口形貌及钢丝组织进行电子金相扫描观察,并对影响钢丝绳失效的因素进行剖析,结果表明:较深的双坑状压痕对钢丝表面裂纹的萌生和早期疲劳断裂影响极大,钢丝在弯曲疲劳应力反复作用下,其表面多处萌生裂纹,逐渐形成多疲劳源,然后向内扩展,直至过载断裂。钢丝绳出现早期疲劳断丝而报废与其显微组织不均匀性和强度塑性匹配较差有关。     

SWRH82B盘条拉拔横裂纹分析

用于制作预应力钢绞线的SWRH82BΦ13 mm盘条拉拔到Φ5.02 mm时产生横向裂纹。采用扫描电镜、大型金相显微镜对拉拔横裂纹试样进行观察并分析,结果表明:造成横裂纹的原因之一是盘条表面增碳。碳富集较轻部位出现网状渗碳体,局部碳富集区严重的出现莱氏体。通过采取结晶器和末端电磁搅拌,自动液面控制技术,防止浇注时卷渣,配合低过热度浇注、恒速浇注、合理比水量可消除表面增碳。     

ER70S-6盘条拉拔断裂原因分析

焊接用ER70S-6盘条在拉拔过程中断裂,细拉钢丝断口以杯锥状为主,粗拉钢丝断口以斜茬状为主。对φ1.2mm钢丝杯锥状断口进行扫描电镜分析,试样心部存在大量马氏体组织,马氏体与基体之间产生大量的显微裂纹。对盘条金相组织进行观察,盘条心部存在马氏体,表面出现全脱碳层,且脱碳后的晶粒尺寸较大。对斜茬状断口金相组织进行观察,裂纹与钢丝表面约呈45°角,裂纹源位于表面。分析表明,ER70S-6盘条中的锰、硅含量较高,造成铸坯凝固过程中中心缩孔处合金元素正偏析,盘条轧制后形成异常组织。采用合理的浇铸温度、拉坯速度、冷却水量等,降低缩孔级别,减轻中心偏析,提高钢坯内部质量,保证成分均匀稳定,控制轧制时的尺寸精度和轧制张力,能够有效降低焊丝拉拔断裂次数。     

转轴裂纹失效分析

转轴零件在磁粉探伤时发现存在裂纹,为查找裂纹产生原因,对转轴进行外观检查、断口微宏观观察、镀层厚度检测、能谱检测、氢含量检测、硬度检测。裂纹断面呈金黄氧化色或黑金色,开裂处或附近区域基体表层与心部组织均为回火马氏体,未见烧伤等异常组织,基体表层的氢质量分数略高于内壁,基体表面硬度和心部硬度相当,裂纹断面含有较多氧元素。结果表明,裂纹断口为沿晶+准解理的混合断裂特征,裂纹性质为脆性开裂,裂纹产生于电镀铬之后,主要与镀铬层非正常磨削和磨削后未及时去应力回火有关。     

压面机辊轴断口的微观形貌特征

利用扫描电镜（FEI sirien 200 SEM）观察压面机辊轴断口的微观形貌。发现分布于疲劳源核心及裂纹扩展路径上的非金属夹杂物，以及疲劳台阶、疲劳辉纹和韧窝等疲劳断口的显微特征。结果表明：辊轴在穹曲、扭转循环应力作用下，表面非金属夹杂物分布位置出现多源疲劳核心；在切向应力作用下裂纹沿夹杂物分布路径选择性扩展构成疲劳台阶；当断面张开部分足够长时，在正向应力作用下发生快速扩展，微观形成疲劳辉纹。裂纹扩展到临界尺寸时发生韧性断裂。     

线材制品生产及使用中形变马氏体的产生与防止

介绍线材制品在使用过程中可能出现形变马氏体的情况。对钢丝生产过程中出现形变马氏体的情况进行探讨 ,在中高碳钢丝的大压缩率 (大于 30 % )拉拔时 ,钢丝表面如果润滑不好 ,会出现表面横裂 ,其低倍金相为白亮层 ,测量白亮层的硬度和SEM分析认为该白亮层为形变马氏体。对钢丝产生形变马氏体原因进行讨论 ,并提出了避免形变马氏体产生的技术措施     

钢丝绳捻制断裂失效分析

根据制绳钢丝在捻制过程中的受力状态,采用扫描电镜和金相检测技术,对断口形貌的微观特征和裂纹分布形式进行分析,总结钢丝绳捻制断裂失效原因。斜楔状断口的断裂面与钢丝轴线的夹角很小,部分断口根部存在与轴线成45°的横向裂纹;阶梯状断口的断裂面为多个与钢丝轴向平行的阶梯状小平面;而混合状断口的断裂面中不同区域分别具有斜楔状和阶梯状断口的形貌特征。对断裂样品的纵向组织进行金相检测,分析不同形式断口裂纹的形态和走向。结果表明,制绳钢丝在捻制过程中发生断裂的原因是在扭转载荷、弯曲载荷或其组合形式作用下,钢丝表面产生横向裂纹,并随着裂纹扩展导致断裂。     

高强度预应力钢丝脆断原因初探

利用扫描电镜 ,对脆断试样断口进行了分析 ,指出高强度预应力钢丝原始微裂纹是造成钢丝在使用过程中产生脆性断裂的主要原因 ,并分析造成钢丝表面微裂纹的原因     

低松弛预应力钢绞线生产中锥形断裂问题探讨

针对低松弛预应力钢绞线生产过程中拉拔和捻制时发生锥形断裂的问题,从原材料缺陷以及拉拔工艺两方面进行探讨。结果表明:中心疏松造成线材内部强度低,缩孔在外力的作用下造成应力集中;网状渗碳体和马氏体塑性极差,在拉拔过程中不能随基体同步变形而产生微小横裂纹;原材料内部的夹杂物在拉拔过程中由于应力集中产生裂纹;原材料的表面处理质量不好,磷化膜厚度过薄或者过厚,以及磷化膜与原料表面之间的附着力不够,易形成拉拔缺陷,造成应力集中,都会出现锥形断裂。建议选择软化点与拉丝模温度相匹配的润滑剂,并给出钢丝拉拔速度与钢丝直径、各道次温度的对应关系。生产过程中拉丝模工作锥角度稍小一点,定径带稍短一点都可有效降低锥形断裂发生。     

帘线钢盘条粗拉断丝原因分析

针对帘线钢盘条生产子午轮胎橡胶骨架帘线、胶管钢丝过程盘条粗拉易发生断丝的情况,采用金相显微镜以及扫描电镜(SEM)对断口形貌进行分析。结果表明:吊装或运输过程中盘条表面擦伤导致的形变异常组织是盘条发生脆断的主要原因之一;严重的盘条表面夹渣、结疤、翘皮以及折叠等缺陷也会造成粗拉断丝;由于冷却不当或者成分偏析,盘条内部出现较严重的渗碳体异常组织以及轧机张力控制波动所致的盘条局部缩颈也会导致盘条拉断;盘条吐丝圈形不好、运输辊道参数不匹配或集卷异常发生严重翻丝,会堵塞放线套从而导致断丝;焊液滴落至盘条表面产生的马氏体组织也会引起断丝等。针对以上问题提出相应的改进措施。     

涡卷簧用扁钢丝轧制开裂原因分析

涡卷簧用65Mn扁钢丝轧制过程中开裂。对开裂扁钢丝成品进行金相检验、扫描电镜及能谱分析。结果表明:扁钢丝心部组织为索氏体和少量珠光体及半网状、小块状的铁素体,在裂纹附近存在C、Mn富集。开裂的原因是盘条表面增碳,使扁钢丝表面层形成大量条带状分布的大块状碳化物。拉拔变形过程中块状碳化物处易形成微裂纹,进而在轧制压扁阶段,微裂纹扩展、合并形成宏观裂纹。连铸中间包浇注后期,液面波动造成的间隙性保护渣卷入铸坯是形成盘条表面局部增碳的重要原因。     

帘线钢丝湿拉过程断丝分析

帘线钢丝拉拔生产过程中断裂,"杯状"断口比例约50%。对"杯状"断口表面及附近区域进行能谱分析,断口表面的脆性夹杂物为WC硬质合金,断口附近的钢丝表面也有块状硬质合金。对拉拔生产过程进行分析,并使用3种不同成分矫直轮进行工艺对比试验,C矫直轮使用效果最好,生产钢丝约1 500 t后,槽面基本光滑,没有硬质合金颗粒掉落,仅有细小裂纹产生。分析结果表明,由于拉拔钢丝温度升高,从矫直轮上脱落的硬质合金黏附在钢丝表面,拉拔过程中被压入钢丝表面,随着总压缩率增大,钢丝拉拔断裂形成"杯状"断口。通过控制矫直轮硬质合金的成分及使用周期,可有效防止"杯状"断口的产生。     

精轧和吐丝温度对焊丝钢盘条表面红锈影响研究

对不同精轧和吐丝温度条件下焊丝钢盘条表面红锈情况进行对比分析。通过盘条氧化铁皮成分分析发现,出现红锈的铁皮中Fe3O4、Fe2O3含量较高。通过热力学分析发现,盘条与空气和水等介质反应,在高温条件下,有利于FeO的形成,较低的精轧和吐丝温度易于导致氧化铁皮Fe3O4、Fe2O3含量较高。同时,在较低精轧和吐丝温度条件下,盘条表面氧化铁皮的破裂,使FeO不断被氧化成Fe3O4、Fe2O3。在2种因素作用下,盘条表面易出现红锈。提高精轧和吐丝温度,可消除盘条表面红锈。     

45钢线材拉拔节裂分析

45钢 6 .5mm线材拉拔过程中出现竹节裂纹 ,通过对线材的化学成分、力学性能、高低倍组织及断口的宏微观形貌进行检测和观察分析 ,认为线材产生竹节裂纹的原因主要是线材表面局部增碳引起的