Плен на металле что это

ПЛЕНА

Рис. П-22 Схемы механизма образования плен:

Плена относится к группе дефектов «Дефекты поверхности».

Эквивалент стандартизованного термина на немецком языке: Oxydflecken
Эквивалент стандартизованного термина на английском языке: Oxide spots
Эквивалент стандартизованного термина на французском языке: Repliure, depot d’oxyde

* Примечание: Недопустимые к применению термины-синонимы приводятся в ГОСТе в качестве справочных и обозначаются «Ндп».

ПЛЕНА — ПЛЕНА, плены, жен. 1. То же, что пленка в 1 знач. (устар.). 2. Блестка, наслоение в металле или камне (обл., спец.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ПЛЕНА — ПЛЕНА, пленица, пленка и пр. см. плева. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

плена́ — плена, ы (плёнка) … Русское словесное ударение

Плена — ж. 1. то же, что плёнка I 1. 2. Дефект поверхности металла или металлического изделия, выступающий в виде тонкой пленки [пленка I 2.] или трещины. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

плена — сущ., кол во синонимов: 4 • дефект (71) • пленка (59) • сорочка (9) • … Словарь синонимов

плена — Ндп. заплеск заворот Дефект в виде самостоятельного металлического или окисного слоя на поверхности отливки, образовавшегося при недостаточно спокойной заливке. [ГОСТ 19200 80] Недопустимые, нерекомендуемые заворотзаплеск Тематики отливки из… … Справочник технического переводчика

плена — 3.4 плена: Дефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом одной стороной. Источник: ГОСТ Р 52597 2006: Прутки латунные для обработки резанием на автоматах. Технические условия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Плена — Seam Плена. (1) Напуск на металлической поверхности, который имеет внешний вид трещины. (2) Дефект поверхности отливки, похожий на неслитину, но меньший, чем она. (3) Выступ на поверхности отливки, вызванный трещиной на поверхности стенки… … Словарь металлургических терминов

Источник

MetalloPraktik.ru

Технология производства металлопроката | Опыт. Исследования. Результаты.

Дефект металла «Прокатная плена»

На поверхности холоднокатаных полос дефект «плена» может быть нескольких видов:

— плена от раскатанной корочки;

Прокатная плена может появляться при горячей или холодной прокатке или в процессе дрессировки.

Рассмотрим дефект «Прокатная плена» на холоднокатаном прокате.

Характеристика дефекта (фото ниже):

Дефект представляет собой отслоение металла, которое соединено с основным металлом, и ориентированно в направлении прокатки. Дефект может сопровождаться разрывами металла. В зоне дефекта имеет место небольшое обезуглероживание.

Причина возникновения дефекта:

1. Сверхнормативная выработка валков или их травмирование, приводящее к образованию на металле выступов, которые при дальнейшей прокатке раскатываются в плены.

2. Некачественная огневая зачистка подката (дефект особенно часто возникает на металле со следами глубокой зачистки или в местах зачистки поверхностного дефекта).

3. Грубое механическое травмирование полос при прокатке или в процессе травления.

Устранение дефектов:

1. Не допускать сильной выработки или применения травмированных валков, проводить своевременную перевалку.

2. Качественно удалять дефекты на поверхности слябов.

3. Не допускать травмирования полос при прокатке и травлении.

Дефект не подлежит исправлению. Металл переводится во 2 сорт или некондицию.

Источник

ПРОКАТНАЯ ПЛЕНА

Полезное

Смотреть что такое «ПРОКАТНАЯ ПЛЕНА» в других словарях:

прокатная плена — Дефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом одной стороной, образовавшееся вследствие раскатки или расковки рванин, подрезов, следов глубокой зачистки дефектов или сильной… … Справочник технического переводчика

прокатная плена — ГОСТ 21014 88 Прокатная плена Deutsch: Gewalzte Schale English: Sliver, Rolling skin Français: Repliure Ндп. Корка, Отслоение, Чешуя Дефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом… … Металлургия. Терминология ГОСТ

Прокатная плена — 15. Прокатная плена Ндп. Корка Отслоение Чешуя D. Gewalzte Schale Е. Sliver, Rolling skin F. Repliure Дефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом одной стороной, образовавшееся… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 21014-88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности — Терминология ГОСТ 21014 88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности оригинал документа: 34. Вкатанная окалина Ндп. Вдавленная окалина Вмятая окалина Прокатная окалина D. Einwalzzunder, Zundereinwalzungen Е. Rolled in… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 21014-88 — Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности Настоящий стандарт устанавливает термины и определения дефектов поверхности проката из нелегированных и легированных сталей и сплавов: горячекатаных и кованых прутков круглого,… … Металлургия. Терминология ГОСТ

Дефекты толстолистовой стали — Содержание 1 Раскатное загрязнение 2 Раскатной пригар … Википедия

корка — ГОСТ 21014 88 ндп. 1. см. прокатная плена 2. см. слиточная плена … Металлургия. Терминология ГОСТ

отслоение — ГОСТ 21014 88 ндп. 1. см. прокатная плена 2. см. слиточная плена … Металлургия. Терминология ГОСТ

дефекты поверхности, образовавшиеся в процессе деформации — см. ГОСТ 21014 88 вкатанная окалина вкатанные инородные частицы вкатанные металлические частицы … Металлургия. Терминология ГОСТ

чешуя — ГОСТ 21014 88 ндп. см. прокатная плена … Металлургия. Терминология ГОСТ

Источник

Дефекты исходного материала

Стальной слиток — кристаллическое тело неоднородное по плотности, неметаллическим примесям, химическому составу и строению. Неоднородности слитка могут быть физиче­ские, кристаллические и химические. Они ухудшают качест­во стали, а иногда являются причиной брака в прокатном производстве.

К физической неоднородности относят усадочную рако­вину, газовые пузыри и неметаллические включения. Кри­сталлическая неоднородность слитка вызвана условиями его затвердевания. К химической неоднородности слитка относят цокольную, объемную и дендритную ликвации.

Уменьшение объема жидкого металла при охлаждении приводит к образованию так называемой усадочной рако­вины (см. рис. 54), которая образуется в центре слитка, в верхней его части. Усадочная раковина может быть не­больших размеров, может быть вытянута вдоль слитка на большую глубину, имеет различную форму, может быть со­средоточена в одном месте или рассеяна. Для борьбы с усадочной раковиной применяют специальные утепленные керамические надставки — прибыли, которые затем среза­ют вместе с раковиной. После прокатки слитка отрезают конец полосы, соответствующий протяженности усадочной раковины. Чем больше усадочная раковина, тем больше металла идет в обрезь и тем меньше выход годного. При прокатке качественной и легированной стали обрезь дости­гает 20 % и более массы слитка.

Кроме усадочной раковины, в слитке могут образовать­ся следующие дефекты.

Усадочная рыхлость — мелкие пустоты, скапливающие­ся в центре слитка, причиной которых является также не­равномерное охлаждение и уменьшение объема слитка при охлаждении.

Ликвация — химическая неоднородность слитка, т. е. неравномерное распределение вредных примесей по сече­нию слитка. Она вызывается неравномерностью кристалли­зации. Вначале кристаллизуются зерна, содержащие меньше серы, фосфора, повышающих температуру плавления. В кристаллах, затвердевающих позднее, этих примесей зна­чительно больше. Химическая неоднородность отрицатель­но влияет на механические свойства металлов.

Газовые пузыри (раковины)— пустоты внутри слитка. Они образуются вследствие растворимости газов в жидком металле и располагаются по длине слитка под коркой и иногда выходят на поверхность. При прокатке газовые пу­зыри обнажаются и могут быть причиной брака. На гото­вом прокате образуются волосовины, похожие на трещины, иногда довольно глубокие. При прокатке листовой стали пузыри приводят к браку в виде изъеденной поверхности листа.

Трещины бывают наружные, внутренние, продольные и поперечные. Причиной трещин является неравномерность охлаждения металла. При заливке очень горячей стали в изложницы трещин получается больше.

Плены — приварившиеся капли стали, возникающие вследствие разбрызгивания металла при разливке в излож­ницы.

Неметаллические включения могут быть в виде частиц шлака, попавших в изложницу из ковша вместе с металлом и не успевших всплыть кверху при застывании металла в виде химических соединений (Al₂O₃; SiO₂; MnO, FeO), об­разующихся при раскислении стали в ковше, а также соединений, химический состав которых соответствует составу огнеупорных материалов, применяемых для футеровки же­лоба, ковша и поддона. Все неметаллические включения ухудшают физико-механические свойства готовых изделий (проката) и могут привести к браку. Будучи на поверхно­сти слитков, они способствуют появлению поперечных тре­щин и рванин на поверхности блюмов, слябов, заготовок и ютового проката. Неметаллические включения остаются в стали после прокатки.

При раскислении стали (введении избыточного количе­ства раскислителей) создается недостаток кислорода. Вследствие перераскисления металла получается избыток газов, которые не успевают выделиться из слитка и обу­словливают его рост.

При сифонной разливке, если скорость разливки недо­статочна или изложницы высокие и узкие, металл в верх­ней части изложницы быстро остывает и густеет. Газы, на­ходящиеся в это время в металле, не могут выйти наружу, в результате чего происходит вспучивание верхней поверх­ности слитка с образованием нароста с поперечными рубцами, который называют рослостью.

В случае недостатка раскислителей в стали остается много несвязанного кислорода, который вызывает вспени­вание металла в изложнице. При последующем более быст­ром застывании периферийных слоев слитка центральная часть его подвергается усадке.

Если сталь разливают при высокой температуре, то в ней будет содержаться большое количество газов. Металл, находящийся у стенок изложницы, быстро остывает из-за отдачи тепла стенкам изложницы. В результате образуется корка металла, не поддающаяся усадке. Осевая часть слит­ка, более насыщенная газами, продолжает уменьшаться в объеме и опускается, вследствие чего верхняя часть слитка получается с большой усадкой в середине (такой порок на практике называют голенищем).

Рослость и усадка слитков приводят к увеличению рас­хода металла на обрезь и расслоению переднего конца при прокатке на обжимных станах.

К поверхностным дефектам слитков относят плены, поперечные и продольные трещины, поверхностные шлаковые включения, завороты, свищи, поры и др. Все эти дефекты связаны с качеством изложниц, скоростями разливки и ох­лаждения стали.

Дефекты блюмов, слябов и заготовок разделяют на две группы: а) дефекты литейного происхождения, которые обусловлены какими-либо дефектами слитков; б) дефекты прокатного происхождения, причинами которых являются нарушения в технологическом процессе прокатки полупро­дукта.

К дефектам блюмов, слябов и заготовок относят в пер­вую очередь нарушения целостности металла, трещины, во­лосовины, рванины, скворечники, закаты и др.

Причиной образования поверхностных нарушений це­лостности металла являются дефекты слитков: трещины и рванины, газовые пузыри, плены и завороты, неметалличе­ские включения, транскристаллическая структура, а также собственно процесс прокатки (величина обжатия за проход, система калибровки, температура, скорость прокатки и др.).

Волосовины в отличие от трещин представляют собой мелкие наружные трещины, вытянутые обычно в направле­нии прокатки. Причиной их образования являются подкор­ковые пузыри, если они близко расположены к поверхности слитков и если нагрев и деформация приводят к выходу этих дефектов на поверхность прокатываемого металла.

Рис. 56 “Скворечники” на блюмах

Рванины на поверхности блюмов представляют собой разрывы (надрывы) металла разнообразного очертания. Они часто переходят в скворечники — крупные разрывы, идущие от поверхности внутрь (рис. 56). Причиной образо­вания скворечников является быстрый и неравномерный нагрев, при котором могут получаться поперечные трещи­ны, расширяющиеся и углубляющиеся при прокатке.

Закаты по внешнему виду похожи на тонкую продоль­ную трещину и представляют собой вдавленный и закатан­ный заусенец. Если же вдавливаются и закатываются всяко­го рода возвышения, то закат в этом случае похож на плену, представляющую собой тонкое плоское отслоение. Об­разуются плены от брызг при разливке стали сверху, под­корковых пузырей, плохого раскисления металла, а также от наслоения на палках и от использования сильно выработанных калибров.

Царапины (риски) на поверхности загото­вок образуются от при­менения изношенных проводок и выработан­ных калибров.

Дефекты на полу­продукте получаются при резке на ножницах (косом резе, загибе конца полосы, смятии кромок на торце, образовании заусенцев на торце). При недостаточ­ной обрезке концов на блюмах могут оставаться следы усадочной раковины и рыхлости.

Дефекты прокатного происхождения на блюмах, слябах и заготовках могут быть вызваны неправильными нагревом слитков, настройкой стана, калибровкой валков, низким качеством валковой арматуры и неправильной ее установ­кой, износом калибров, неправильными температурным ре­жимом прокатки, режимом охлаждения металла после про­катки и др.

При прокатке блюмов могут встречаться следующие де­фекты профиля (рис. 57). Блюмы ромбического сечения (рис. 57, а) получаются из-за неравномерного нагрева слит­ка; из-за смещения ручьев, при прокатке и калибре, ширина которого больше стороны задаваемого блюма, или при про­катке полосы на ребро с отношением сторон более 1,5, в особенности при малых сечениях. Подрез блюмов (рис. 57, б) возникает из-за смещения ручьев или задачи полосы на бурты. Лампасы (заусенцы) на блюмах (рис. 57, в) по­лучаются на двух противоположных сторонах в результате переполнения калибров металлом из-за недостаточного вы­пуска калибра, когда в нем производят несколько проходов. Блюмы-свертыши (рис. 57, а) получаются из-за смещения ручьев, перекоса валков, задачи полосы на бурты и нерав­номерного нагрева слитка. На образование свертышей мо­жет влиять выпуск калибров и обжатие. Разносторонность (рис. 57, д) и выпуск боков (рис. 57, е) происходит от не­равномерного зазора по крайним буртам валков.

При прокатке заготовок (на непрерывных заготовочных станах) могут быть следующие дефекты профиля (рис. 57).

Односторонний лампас (рис. 57, ж) образуется из-за несимметричной установки вводных проводок по отношению к вертикальной оси калибра. Двусторонний лампас (рис. 57, з) получается из-за переполнения калибра металлом. Подрез заготовок (рис. 57, и) образуется при смещении ручьев калибра, а также при недокантовке полосы, задава­емой в данный калибр. Невыполнение горизонтальных уг­лов у заготовки (рис. 57, к) наблюдается в том случае, если металл в недостаточном количестве поступает в данный ка­либр. Прямоугольное сечение вместо квадратного получа­ется при прокатке заготовки в квадратном калибре со сме­щенными ручьями (рис. 57, л). Выпуклые бока у заготовок (рис. 57, м) образуются в том случае, если стенки калибра значительно выработаны.

Источник

Дефекты отливок

Плены.

Составляющие расплава, поступающего в форму, вступают в химическое взаимодействие с атмосферой и материалом формы, в результате чего па его поверхности возникает слон продуктов реакции. Обычно такими продуктами бывают окислы, а у сплавов, отдельные составляющие которых имеют большое сродство к азоту, — нитриды. Если возникающие вследствие подобных химических реакций продукты растворяются в сплаве (например, закись железа FeO в стали), то сплошного твердого слоя не об разуется. Однако окислы таких элементов, как Cr, Al, Ti, в сплавах не растворяются и образуют тугоплавкие и плотны* пленки. При механическом разрушении окисные пленки способствуют образованию неметаллических включений, называемых пленами.

Пленами называют пленки па поверхности и внутри отливки, состоящие из окислов с включениями формовочного материала.

(Механизм образования плен в общих чертах может быть представлен следующим образом. Окиспая пленка, образовавшаяся па поверхности поступающего в полость формы расплава, после достижения определенной толщины оказывает значительное сопротивление его продвижению. При недостаточном давлении расплав не может разрушить пленку, и дальнейшее заполнение формы прекращается. В таком случае отливки получаются с недоливами, неспаями, с нечеткими контурами и поверхностными пленами. При механическом разрушении окисной пленки форма заполняется, но отливка получается с дефектами — пленами.

Увеличение склонности сплава к пленообразованию вызывают алюминий, титан, хром. Наличие в сплаве в качестве легирующего элемента алюминия приводит к образованию плен даже при высоких температурах. При содержании в сплаве более 0,5% титана на поверхности стали образуется плена толщиной в несколько миллиметров. Хром образует прочную плотную плену, причем с повышением его содержания склонность стали к пленообразованию увеличивается. Исследования, проведенные на специально разработанной технологической пробе, показали, что в низкоуглеродистых сталях (0,10—0,12% С) склонность к пленообразованию резко увеличивается при содержании в них до 15—17% хрома. При дальнейшем повышении его содержания склонность стали к пленообразованию практически остается постоянной (рис. 41, а). Образование подобных плен окислов наиболее характерно для высоколегированных специальных сталей и сплавов, однако они могут возникнуть даже в обычных сплавах на основе железа, содержащих небольшое количество легирующих элементов, например более 0,15% алюминия или 0,5% хрома.

Склонность стали к образованию плен увеличивается при ее многократном перегреве без наведения шлака. Если в этом случае сталь раскисляли силикокальцием, то склонность ее к пленообразованию не изменяется. При раскислении алюминием вначале пленообразовапие уменьшается, а после многократных перегревов увеличивается вследствие образования плотной пленки окисленного алюминия на открытой поверхности.

На образование в отливках плен существенное влияние оказывает температура расплава и атмосфера в полости формы. При достаточно высоком перегреве на поверхности ванны большинства расплавов плены не образуются. При понижении температуры расплава до определенной величины, различной для каждой марки сплава, они начинают появляться.

Температуру расплава, при которой начинают появляться плены, называют температурным порогом пленообразования. Так, для стали Х1811ТЛ этот температурный порог составляет 1600—1630° С, для стали Х20Н5П2АФЛ —- 1500—1580° С. При нагреве сплава выше порога пленообразовапия плены исчезают. Чем выше эта температура, тем менее сплав технологичен, так как при повышении температуры заливки в отливках появляются другие дефекты.

В атмосфере форм, имеющих закрытые прибыли (закрытые формы), количество свободного кислорода в процессе заливки сначала медленно, а затем быстро снижается. Одновременно замедляется процесс пленообразоваиия. В атмосфере форм, имею щих одновременно как закрытые, так и открытые прибыли (полузакрытые формы), содержание кислорода уменьшается менее интенсивно и не достигает такого уровня, как в закрытых. Еще медленнее снижается содержание кислорода в формах, имеющих большие открытые прибыли (открытые формы). В таких формах вследствие постоянного притока свежего воздуха процесс пленообразования происходит более интенсивно.

Способы предотвращения плен. Одним из наиболее эффективных способов уменьшения количества плен в отливках является повышение температуры и скорости заливки расплава.

При повышении температуры заливки выше порога пленооб разования плены не образуются. Однако, как уже указывалось, значительное повышение температуры заливки приводит к воз никповеппю таких дефектов, как пригар, горячие трещины, усадочные раковины п пористость. Поэтому во многих случаях прибегают лишь к значительному увеличению скорости заливки. Подбором требуемой скорости заливки и соответственно скорости подъема уровня расплава в форме можно выводить окисную плену в прибыльную часть отливки или предотвращать ее образование. Таким образом, необходимым условием предотвращения образования плен является заливка расплава с достаточной температурой перегрева и с высокой скоростью подъема его уровня в форме. При проектировании литниковых систем для отливок, склонных к образованию плен, должно быть предусмотрено спокойное заполнение формы расплавом, возможность выноса окисных пленок в прибыли, грязесборники и подвод расплава только снизу.

Один из способов уменьшения количества плен в отливках заключается в создании в форме активной восстановительной атмосферы. Это достигается введением в полость формы таких органических веществ, как мазут, каменноугольная смола и пек. С увеличением органических материалов в формовочной смеси и повышением температуры стали возможно восстановление окислов металлов углеродом или даже окисью углерода. Поэтому при увеличении количества органических материалов в состапс формовочной смеси в реакции раскисления на границе раздела металл—форма участвует не только углерод, имеющийся в сплаве, но и углерод органических добавок.

Так, добавка 3% мазута в облицовочную смесь практически полностью предотвращает образование плен даже при относительно низкой температуре заливки стали Х18Н9ТЛ. Хорошие результаты получаются также при окрашивании поверхности формы и стержней краской, состоящей из разбавленного в отношении 1 : 1 керосином мазута.

Источник