Анализа на формирање и напукнување на сегрегација на фосфор во јаглероден структурен челик

Анализа на формирање и напукнување на сегрегација на фосфор во јаглероден структурен челик

Во моментов, вообичаените спецификации на јаглеродни челични шипки и шипки обезбедени од домашните челичарници се φ5,5-φ45, а позрелиот опсег е φ6,5-φ30. Има многу квалитетни несреќи предизвикани од сегрегација на фосфор во мали жичани шипки и суровини. Ајде да зборуваме за влијанието на сегрегацијата на фосфор и анализата на формирањето на пукнатини за ваша референца.

Додавањето фосфор во железото може соодветно да го затвори регионот на фазата на аустенит во дијаграмот на фазата железо-јаглерод. Затоа, растојанието помеѓу солидус и ликвидус мора да се зголеми. Кога челикот што содржи фосфор се лади од течен во цврст, тој треба да помине низ широк температурен опсег. Стапката на дифузија на фосфор во челик е бавна. Во тоа време, стопеното железо со висока концентрација на фосфор (ниска точка на топење) се полни во празнините помеѓу првите зацврстени дендрити, со што се формира сегрегација на фосфор.

Во процесот на ладна насока или ладно истиснување, често се забележуваат испукани производи. Металографскиот преглед и анализа на испуканите производи покажува дека феритот и перлитот се распоредени во ленти, а во матрицата јасно се гледа лента од бело железо. Во феритот, на оваа феритна матрица во облик на лента има светлосиви сулфидни инклузии со наизменична лента. Оваа структура во облик на лента, предизвикана од сегрегацијата на сулфур фосфидот се нарекува „линија на духови“. Тоа е затоа што зоната богата со фосфор во областа со тешка сегрегација на фосфор изгледа бела и светла. Поради високата содржина на фосфор во белиот и светлиот појас, содржината на јаглерод во белиот и светлиот појас збогатен со фосфор е намалена или содржината на јаглерод е многу мала. На овој начин, колонообразните кристали на плочата за континуирано лиење се развиваат кон центарот за време на континуираното леење на појасот збогатен со фосфор. . Кога палката се зацврстува, аустенитните дендрити прво се таложат од стопениот челик. Фосфорот и сулфурот содржани во овие дендрити се намалени, но конечниот зацврстен стопен челик е богат со фосфор и сулфурни нечистотии елементи, кои се зацврстуваат во Помеѓу дендритската оска, поради високата содржина на фосфор и сулфур, сулфурот ќе формира сулфид, и фосфорот ќе се раствори во матрицата. Не е лесно да се дифузира и има ефект на испуштање јаглерод. Јаглеродот не може да се стопи, така што околу цврстиот раствор на фосфор (страните на белата лента на феритот) има поголема содржина на јаглерод. Јаглеродниот елемент од двете страни на феритниот појас, односно од двете страни на областа збогатена со фосфор, соодветно формираат тесен, наизменичен перлит појас паралелен со феритниот бел појас и соседното нормално ткиво Одвои. Кога палката ќе се загрее и притисне, шахтите ќе се протегаат долж насоката на обработка на тркалање. Тоа е токму затоа што феритната лента содржи висок фосфор, односно сериозната сегрегација на фосфор доведува до формирање на сериозна широка и светла структура на феритна лента, со очигледно железо. Постојат светло сиви ленти на сулфид во широката и светла лента на тело на елементот. Оваа феритна лента богата со фосфор со долги ленти од сулфид е она што вообичаено го нарекуваме организација „линија на духови“ (види Слика 1-2).

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel02
Слика 1 Жица за духови од јаглероден челик SWRCH35K 200X

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel01
Слика 2 Жица за духови од обичен јаглероден челик Q235 500X

Кога челикот е топло валани, сè додека има сегрегација на фосфор во палката, невозможно е да се добие униформа микроструктура. Згора на тоа, поради тешката сегрегација на фосфор, формирана е структура „жица духови“, која неизбежно ќе ги намали механичките својства на материјалот. .

Сегрегацијата на фосфорот во јаглеродниот челик е вообичаена, но степенот е различен. Кога фосфорот е сериозно одвоен (се појавува структурата на „линијата на духот“), тоа ќе донесе исклучително негативни ефекти врз челикот. Очигледно, тешката сегрегација на фосфорот е виновникот за пукањето на материјалот за време на процесот на ладно насочување. Бидејќи различни зрна во челик имаат различна содржина на фосфор, материјалот има различна цврстина и цврстина; од друга страна, тоа е, исто така, Направете го материјалот да произведува внатрешен стрес, тоа ќе го промовира материјалот да биде склон кон внатрешно пукање. Кај материјалот со структура „ghost wire“ тоа е токму намалувањето на цврстината, цврстината, издолжувањето по фрактурата и намалувањето на површината, особено намалувањето на цврстината на удар, што ќе доведе до ладна кршливост на материјалот, па содржината на фосфор и структурните својства на челикот имаат многу блиска врска.

Металографско откривање Во ткивото „линија на духови“ во центарот на видното поле има голем број светло сиви издолжени сулфиди. Неметалните подмножества во конструктивниот челик главно постојат во форма на оксиди и сулфиди. Според GB/T10561-2005 „Стандардна табела за оценување Микроскопски метод на проверка за содржината на неметални подмножества во челик“, подмножествата од типот Б се вулканизирани во овој момент Нивото на материјалот достигнува 2,5 и погоре. Како што сите знаеме, неметалните подмножества се потенцијални извори на пукнатини. Нивното постоење сериозно ќе го оштети континуитетот и компактноста на челичната микроструктура и значително ќе ја намали меѓугрануларната цврстина на челикот. Од ова се заклучува дека присуството на сулфиди во „линијата на духови“ на внатрешната структура на челикот е најверојатната локација за пукање. Затоа, пукнатините за ладно ковање и пукнатините за гаснење со термичка обработка во голем број места за производство на сврзувачки елементи се предизвикани од голем број светло сиви тенки сулфиди. Појавата на такви лоши ткаења го уништува континуитетот на металните својства и го зголемува ризикот од термичка обработка. „Конецот дух“ не може да се отстрани со нормализирање итн., а елементите на нечистотија треба строго да се контролираат од процесот на топење или пред да влезат суровините во фабриката.

Неметалните подмножества се поделени на алумина (тип А) силикат (тип Ц) и сферичен оксид (тип Д) според нивниот состав и деформабилност. Нивното постоење го прекинува континуитетот на металот, а по лупењето се формираат јами или пукнатини. Многу е лесно да се формира извор на пукнатини за време на ладно вознемирување и да се предизвика концентрација на стрес при термичка обработка, што резултира со гаснење на пукањето. Затоа, неметалните подмножества мора строго да се контролираат. Тековните стандарди за челик GB/T700-2006 „Carbon Structural Steel“ и GB/T699-2016 „High-quality Carbon Structural Steel“ не поставуваат јасни барања за неметални подмножества. . За важни делови, грубите и фините линии на A, B и C обично не се повеќе од 1,5, а грубите и фините линии D и Ds не се повеќе од 2.


Време на објавување: 21-10-2021 година