Аналіз утварэння і парэпання сегрэгацыі фосфару ў вугляродзістай канструкцыйнай сталі

Высакаякасная сыравіна з'яўляецца асновай для вытворчасці высакаякасных крапяжоў. Аднак вырабы многіх вытворцаў крапяжу будуць мець расколіны. Чаму так адбываецца?

У цяперашні час агульныя характарыстыкі катанкі з вугляродзістай канструкцыйнай сталі, якія прадастаўляюцца айчыннымі металургічнымі заводамі, складаюць φ 5,5- φ 45, больш сталы дыяпазон - φ 6,5- φ 30。 Ёсць шмат няшчасных выпадкаў, выкліканых аддзяленнем фосфару, напрыклад, аддзяленнем фосфару невялікая катанка і брусок. Уплыў сегрэгацыі фосфару і аналіз адукацыі расколін прадстаўлены ніжэй для даведкі. Даданне фосфару ў фазавую дыяграму вугляроду жалеза адпаведна закрые вобласць фазы аўстэніту і непазбежна павялічыць адлегласць паміж солідусам і ліквідусам. Калі сталь, якая змяшчае фосфар, астуджаецца з вадкага стану ў цвёрдае, яна павінна прайсці праз шырокі дыяпазон тэмператур.

Вугляродзістая сталь 10B21
Хуткасць дыфузіі фосфару ў сталі павольная, а расплаўленае жалеза з высокай канцэнтрацыяй фосфару (нізкая тэмпература плаўлення) поўна першых застылых дендрытаў, што прыводзіць да аддзялення фосфару. Для вырабаў, якія часта маюць расколіны падчас халоднай кавання або халоднага экструзіі, металаграфічная экспертыза і аналіз паказваюць, што ферыт і перліт размеркаваны палоскамі, а ў матрыцы ёсць ферыт з белымі палосамі. На паласатай ферытавай матрыцы ёсць перарывістыя светла-шэрыя сульфідныя ўключэнні. Паласатая структура сульфіду называецца «лініяй-прывідам» з-за сегрэгацыі сульфіду.
Прычына ў тым, што вобласць з сур'ёзным аддзяленнем фосфару ўяўляе сабой белую яркую зону ў зоне ўзбагачэння фосфару. У слябе бесперапыннага ліцця з-за высокага ўтрымання фосфару ў белай вобласці слупковыя крышталі, багатыя фосфарам, канцэнтруюцца, зніжаючы ўтрыманне фосфару. Калі нарыхтоўка застывае, дендрыты аустенита спачатку аддзяляюцца ад расплаўленай сталі. Фосфар і сера ў гэтых дендрытах адноўлены, але канчаткова зацвярдзелая расплаўленая сталь змяшчае элементы фосфару і серы. Ён застывае паміж восямі дендрытаў, таму што ў ім шмат элементаў фосфару і серы. У гэты час утвараецца сульфід, а фосфар раствараецца ў матрыцы. Паколькі ўтрыманне фосфару і серы высокае, тут утвараецца сульфід, а фосфар раствараецца ў матрыцы. Такім чынам, з-за высокага ўтрымання элементаў фосфару і серы ўтрыманне вугляроду ў цвёрдым растворы фосфару высокае. Па абодва бакі вугляродзістага пояса, гэта значыць па абодва бакі ад зоны ўзбагачэння фосфарам, утвараецца доўгі і вузкі перарывісты перлітавы пояс, паралельны ферытаваму беламу поясу, і прылеглыя нармальныя тканіны аддзяляюцца. Пад ціскам нагрэву загатоўка будзе пашырацца ў кірунку апрацоўкі паміж валамі, таму што ферытавы пояс змяшчае вялікую колькасць фосфару, гэта значыць аддзяленне фосфару прывядзе да адукацыі цяжкай шырокай яркай структуры ферытавага пояса з шырокай яркай структурай ферытавага пояса . Можна заўважыць, што ў шырокім яркім ферытавым поясе таксама ёсць светла-шэрыя сульфідныя палоскі, якія размеркаваны з доўгай паласой багатага сульфідамі фосфарнага ферытавага пояса, які мы звычайна называем «лініяй-прывідам». (Глядзіце малюнак 1-2)

Ніт з фланцам

Ніт з фланцам

У працэсе гарачай пракаткі, пакуль адбываецца аддзяленне фосфару, немагчыма атрымаць аднастайную мікраструктуру. Што яшчэ больш важна, таму што сегрэгацыя фосфару сфармавала структуру "прывіднай лініі", гэта непазбежна прывядзе да зніжэння механічных уласцівасцей матэрыялу. Аддзяленне фосфару ў вугляродзістай сталі звычайнае, але яго ступень розная. Сур'ёзнае аддзяленне фосфару (структура "лініі-прывіда") выкліча вельмі негатыўны ўплыў на сталь. Відавочна, што сур'ёзнае аддзяленне фосфару з'яўляецца прычынай крэкінгу халоднай высадкі. Паколькі ўтрыманне фосфару ў розных зернях сталі рознае, матэрыялы маюць розную трываласць і цвёрдасць. З іншага боку, гэта прымушае матэрыял ствараць унутранае напружанне, якое зробіць матэрыял лёгка трэснуць. У матэрыялах са структурай «прывіднай лініі» менавіта з-за зніжэння цвёрдасці, трываласці, адноснага падаўжэння пасля разбурэння і памяншэння плошчы, асабліва зніжэння ўдарнай глейкасці, утрыманне фосфару ў матэрыялах мае вялікую сувязь са структурай і ўласцівасці сталі.
Металаграфія выявіла вялікую колькасць тонкага светла-шэрага сульфіду ў тканіны «прывіднай лініі» ў сярэдзіне поля зроку. Неметалічныя ўключэння ў канструкцыйнай сталі ў асноўным існуюць у выглядзе аксідаў і сульфідаў. Згодна са стандартнай класіфікацыйнай дыяграмай GB/T10561-2005 для ўтрымання неметалічных уключэнняў у сталі, утрыманне сульфіду ва ўключэннях класа B складае 2,5 або вышэй. Неметалічныя ўключэнні з'яўляюцца патэнцыйнай крыніцай расколін. Яго існаванне сур'ёзна пашкодзіць бесперапыннасці і кампактнасці сталёвай канструкцыі, такім чынам значна зніжаючы межкристаллитную трываласць.
Мяркуецца, што сульфід ва ўнутранай структуры "лініі прывідаў" сталі з'яўляецца часткай, якая найбольш лёгка трэскаецца. Такім чынам, вялікая колькасць крапежных дэталяў трэснула падчас халоднай высадкі і загартоўкі пры тэрмічнай апрацоўцы на вытворчасці, якія былі выкліканы вялікай колькасцю светла-шэрых доўгіх сульфідаў. Гэты нятканы матэрыял разбурыў пераемнасць уласцівасцей металу і павялічыў рызыку тэрмічнай апрацоўкі. «Прывідная лінія» не можа быць выдалена нармалізацыяй і іншымі метадамі, і элементы прымешак павінны строга кантралявацца перад плаўкай або сыравінай, якая паступае на завод. Па складзе і здольнасці да дэфармацыі неметалічныя ўключэнні падзяляюцца на аксідныя (тып А), сілікатныя (тып С) і сферычныя аксідныя (тып D). Яго знешні выгляд будзе адрэзаць бесперапыннасць металу і стаць ямкамі або расколінамі пасля адслойвання, што лёгка ўтварае расколіны падчас халоднай высадкі і выклікае канцэнтрацыю напружання падчас тэрмічнай апрацоўкі, такім чынам выклікаючы загартоўку расколін. Таму неабходна строга кантраляваць неметалічныя ўключэння. Сучасныя канструкцыйныя вугляродзістыя канструкцыйныя сталі GB/T700-2006 і GB T699-2016 высакаякасныя вугляродзістыя сталі вылучаюць патрабаванні да неметалічных уключэнняў. Для важных дэталяў гэта, як правіла, грубая серыя тыпу A, B, C, дробная серыя не больш за 1,5, грубая сістэма тыпу D, Ds і ўзровень 2 не вышэй за ўзровень 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. - гэта кампанія з 21-гадовым вопытам вытворчасці і продажаў крапежных вырабаў. У нашых крапежных элементах выкарыстоўваецца высакаякасная сыравіна, перадавыя тэхналогіі вытворчасці і вырабу, а таксама дасканалая сістэма кіравання для забеспячэння якасці прадукцыі. Калі вы зацікаўлены ў набыцці крапяжу, звяжыцеся з намі.

 


Час публікацыі: 28 кастрычніка 2022 г