Анализа на формирањето и пукањето на сегрегацијата на фосфор во јаглероден конструкциски челик

Висококвалитетните суровини се основа за производство на висококвалитетни сврзувачки елементи. Сепак, многу производи на производителите на сврзувачки елементи ќе имаат пукнатини. Зошто се случува ова?

Во моментов, вообичаените спецификации на жичени прачки од јаглероден конструкциски челик што ги нудат домашните челичарници се φ 5,5-φ 45, а позрелиот опсег е φ 6,5-φ 30. Постојат многу несреќи со квалитетот предизвикани од сегрегацијата на фосфор, како што е сегрегацијата на фосфор кај мали жичени прачки и прачки. Влијанието на сегрегацијата на фосфор и анализата на формирањето пукнатини се претставени подолу за референца. Додавањето на фосфор во фазниот дијаграм на железо и јаглерод соодветно ќе го затвори аустенитниот фазен регион и неизбежно ќе го зголеми растојанието помеѓу цврстата и ликвидната состојба. Кога челикот што содржи фосфор се лади од течна во цврста состојба, тој треба да помине низ голем температурен опсег.

10B21 Јаглероден челик
Стапката на дифузија на фосфорот во челикот е бавна, а стопеното железо со висока концентрација на фосфор (ниска точка на топење) е полно со првите зацврстени дендрити, што доведува до сегрегација на фосфорот. За производите кои често имаат пукнатини за време на ладно ковање или ладно екструдирање, металографските испитувања и анализи покажуваат дека феритот и перлитот се распоредени во ленти, а во матрицата има бел лентен ферит. На лентестата феритна матрица постојат повремени светло сиви зони на вклучување на сулфид. Лентестата структура на сулфидот се нарекува „линија на духови“ поради сегрегацијата на сулфидите.
Причината е што областа со сериозна сегрегација на фосфор претставува бела светла зона во областа за збогатување на фосфор. Во плочата за континуирано леење, поради високата содржина на фосфор во белата област, колонозните кристали богати со фосфор се концентрираат, намалувајќи ја содржината на фосфор. Кога парчето се стврднува, аустенитните дендрити прво се одвојуваат од стопениот челик. Фосфорот и сулфурот во овие дендрити се редуцирани, но конечно стврднатиот стопен челик содржи фосфорни и сулфурни елементи. Се стврднува помеѓу дендритните оски бидејќи фосфорните и сулфурните елементи се високи. Во овој момент, се формира сулфид, а фосфорот се раствора во матрицата. Бидејќи фосфорните и сулфурните елементи се високи, тука се формира сулфид, а фосфорот се раствора во матрицата. Затоа, поради високата содржина на фосфорни и сулфурни елементи, содржината на јаглерод во цврстиот раствор на фосфор е висока. Од двете страни на јаглеродниот појас, односно од двете страни на областа за збогатување на фосфор, се формира долг и тесен интермитентен перлитен појас паралелен со феритниот бел појас, а соседните нормални ткива се одвоени. Под притисок на загревање, работното парче ќе се протега кон насоката на обработка помеѓу оските, бидејќи феритниот појас содржи висока содржина на фосфор, односно сегрегацијата на фосфорот ќе доведе до формирање на тешка, широка, светла структура на феритен појас со широка светла структура на феритен појас. Може да се види дека во широкиот светол феритен појас има и светло сиви сулфидни ленти, кои се распределени со долга лента од фосфорен феритен појас богат со сулфиди, кој обично го нарекуваме „линија на духови“. (Видете ја Слика 1-2)

Прирабнички болт

Прирабнички болт

Во процесот на топло валање, сè додека постои сегрегација на фосфор, невозможно е да се добие униформна микроструктура. Уште поважно, бидејќи сегрегацијата на фосфор формира структура на „лутина“, неизбежно ќе ги намали механичките својства на материјалот. Сегрегацијата на фосфор кај челикот врзан со јаглерод е честа појава, но нејзиниот степен е различен. Тешката сегрегација на фосфор (структура на „лутина“) ќе предизвика исклучително негативни ефекти врз челикот. Очигледно, тешката сегрегација на фосфор е виновник за пукање при ладно газење. Бидејќи содржината на фосфор во различните зрна челик е различна, материјалите имаат различна јачина и тврдост. Од друга страна, тоа го прави материјалот да произведува внатрешен стрес, што ќе го направи материјалот лесен за пукање. Кај материјалите со структура на „лутина“, токму поради намалувањето на тврдоста, цврстината, издолжувањето по кршење и намалувањето на површината, особено намалувањето на цврстината на удар, содржината на фосфор во материјалите има голема врска со структурата и својствата на челикот.
Во ткивото на „линијата на духот“ во средината на видното поле, со металографија е откриена голема количина на тенок, светло сив сулфид. Неметалните инклузии во конструкцискиот челик главно постојат во форма на оксиди и сулфиди. Според GB/T10561-2005 Стандарден дијаграм за класификација за содржината на неметални инклузии во челикот, содржината на сулфиди во инклузиите од класа Б е 2,5 или поголема. Неметалните инклузии се потенцијален извор на пукнатини. Нивното постоење сериозно ќе го оштети континуитетот и компактноста на челичната конструкција, со што значително ќе се намали меѓугрануларната цврстина.
Се шпекулира дека сулфидот во внатрешната структура на „духовна линија“ на челикот е најлесно напукнатиот дел. Затоа, голем број на сврзувачки елементи напукнале при ладно гмечење и термичка обработка на гаснење на производственото место, што било предизвикано од голем број светло сиви долги сулфиди. Оваа неткаена ткаенина го уништила континуитетот на својствата на металот и го зголемила ризикот од термичка обработка. „Духовна линија“ не може да се отстрани со нормализирање и други методи, а елементите на нечистотија треба строго да се контролираат пред топење или суровините да влезат во фабриката. Според составот и деформабилноста, неметалните инклузии се поделени на силикат од алумина (тип А) (тип C) и сферичен оксид (тип D). Нивниот изглед ќе го прекине континуитетот на металот и ќе се појават јами или пукнатини по лупењето, што лесно се формираат пукнатини за време на ладно гмечење и предизвикува концентрација на стрес за време на термичката обработка, со што предизвикува пукнатини при гаснење. Затоа, неметалните инклузии треба строго да се контролираат. Тековните висококвалитетни јаглеродни челици GB/T700-2006 и GB T699-2016 поставуваат барања за неметални инклузии. За важни делови, генерално се A, B, C груби серии, фините серии не се поголеми од 1,5, D, Ds груби серии и ниво 2 не се поголеми од ниво 2.

„Хебеј Ченги Инженеринг Материјали Ко., ДООЕЛ“ е компанија со 21 година искуство во производство и продажба на сврзувачки елементи. Нашите сврзувачки елементи користат висококвалитетни суровини, напредна технологија за производство и совршен систем за управување за да се обезбеди квалитет на производот. Доколку сте заинтересирани за купување сврзувачки елементи, ве молиме контактирајте не.


Време на објавување: 28 октомври 2022 година