Karbon Struktur Poladında Fosfor Seqreqasiyasının Formalaşması və Çatlamasının Təhlili
Hazırda yerli polad dəyirmanları tərəfindən təqdim edilən karbon struktur polad tel çubuqlarının və çubuqlarının ümumi spesifikasiyaları φ5.5-φ45, daha yetkin diapazon isə φ6.5-φ30-dur. Kiçik ölçülü tel çubuq və çubuq xammalında fosforun ayrılması nəticəsində bir çox keyfiyyət qəzaları baş verir. Gəlin sizin istinadınız üçün fosforun ayrılmasının təsiri və çatların əmələ gəlməsinin təhlili barədə danışaq.
Dəmirə fosforun əlavə edilməsi, dəmir-karbon faza diaqramında austenit faza bölgəsini müvafiq olaraq bağlaya bilər. Buna görə də, solidus və maye arasındakı məsafə artırılmalıdır. Fosfor tərkibli polad maye haldan bərk halına soyudulduqda, geniş temperatur diapazonundan keçməlidir. Poladda fosforun diffuziya sürəti yavaşdır. Bu zaman yüksək fosfor konsentrasiyasına (aşağı ərimə nöqtəsi) malik əridilmiş dəmir ilk bərkimiş dendritlər arasındakı boşluqlara doldurulur və bununla da fosforun ayrılması əmələ gəlir.
Soyuq başlıq və ya soyuq ekstruziya prosesində çatlamış məhsullar tez-tez müşahidə olunur. Çatlamış məhsulların metalloqrafik müayinəsi və təhlili göstərir ki, ferrit və perlit zolaqlar şəklində paylanmışdır və matrisdə ağ dəmir zolağı aydın şəkildə görünür. Ferritdə bu zolaq formalı ferrit matrisində aralıq zolaq formalı açıq boz sulfid daxilolmaları mövcuddur. Kükürd fosfidin ayrılması nəticəsində yaranan bu zolaq formalı struktur "xəyal xətti" adlanır. Bunun səbəbi, fosforun şiddətli ayrılması olan ərazidə fosforla zəngin zonanın ağ və parlaq görünməsidir. Ağ və parlaq kəmərin yüksək fosfor tərkibinə görə, fosforla zənginləşdirilmiş ağ və parlaq kəmərdəki karbon tərkibi azalır və ya karbon tərkibi çox azdır. Bu şəkildə, fosforla zənginləşdirilmiş kəmərin davamlı tökməsi zamanı davamlı tökmə lövhəsinin sütunlu kristalları mərkəzə doğru inkişaf edir. . Plit bərkidikdə, əvvəlcə əridilmiş poladdan austenit dendritləri çökdürülür. Bu dendritlərdə olan fosfor və kükürd azalır, lakin son bərkimiş əridilmiş polad fosfor və kükürd çirk elementləri ilə zəngindir və onlar dendrit oxu arasında bərkiyir, fosfor və kükürdün yüksək tərkibi səbəbindən kükürd sulfid əmələ gətirir və fosfor matrisdə həll olur. Diffuziyası asan deyil və karbonun boşaldılması təsirinə malikdir. Karbon əridilə bilməz, buna görə də fosfor bərk məhlulu ətrafında (ferrit ağ zolağının tərəfləri) daha yüksək karbon tərkibinə malikdir. Ferrit kəmərinin hər iki tərəfindəki karbon elementi, yəni fosforla zənginləşdirilmiş sahənin hər iki tərəfində müvafiq olaraq ferrit ağ kəmərinə paralel dar, aralıqlı perlit kəməri və bitişik normal toxuma Ayrı bir hissə əmələ gətirir. Bütöv qızdırıldıqda və basıldıqda, vallar yayma emalı istiqaməti boyunca uzanacaq. Məhz ferrit zolağının yüksək fosfor ehtiva etməsi, yəni ciddi fosforun ayrılması ciddi geniş və parlaq ferrit zolağı strukturunun əmələ gəlməsinə səbəb olur, açıq dəmir ilə. Element gövdəsinin geniş və parlaq zolağında açıq boz sulfid zolaqları var. Uzun sulfid zolaqları olan bu fosforla zəngin ferrit zolağı, adətən "xəyal xətti" adlandırdığımız şeydir (Şəkil 1-2-yə baxın).
Şəkil 1 Karbon poladdan hazırlanmış xəyali məftil SWRCH35K 200X
Şəkil 2 Sadə karbon poladdan hazırlanmış xəyali məftil Q235 500X
Polad isti şəkildə yayıldıqda, kütükdə fosfor ayrılması olduğu müddətcə vahid mikrostruktur əldə etmək mümkün deyil. Üstəlik, şiddətli fosfor ayrılması səbəbindən "xəyal tel" quruluşu əmələ gəlmişdir ki, bu da materialın mexaniki xüsusiyyətlərini qaçılmaz olaraq azaldacaq.
Karbon poladında fosforun ayrılması adi haldır, lakin dərəcəsi fərqlidir. Fosfor ciddi şəkildə ayrıldıqda ("xəyal xətti" strukturu görünür), polada son dərəcə mənfi təsir göstərəcək. Aydındır ki, fosforun ciddi şəkildə ayrılması soyuq başlıq prosesində materialın çatlamasının günahkarıdır. Poladdakı müxtəlif dənələrin fərqli fosfor tərkibi olduğundan, materialın gücü və sərtliyi fərqlidir; digər tərəfdən, bu, materialın daxili gərginlik yaratmasına səbəb olur və materialın daxili çatlamağa meylli olmasına kömək edir. "Xəyal tel" strukturuna malik materialda sərtliyin, möhkəmliyin, sınıqdan sonra uzanmanın və sahənin azalması, xüsusən də zərbəyə davamlılığın azalması materialın soyuq kövrəkliyinə səbəb olacaq, buna görə də fosfor tərkibi ilə poladın struktur xüsusiyyətləri arasında çox yaxın əlaqə var.
Metalloqrafik aşkarlama Görmə sahəsinin mərkəzindəki "xəyal xətti" toxumasında çox sayda açıq boz rəngli uzunsov sulfid var. Struktur poladdakı qeyri-metal daxilolmalar əsasən oksidlər və sulfidlər şəklində mövcuddur. GB/T10561-2005 "Poladdakı qeyri-metal daxilolmaların tərkibi üçün standart qiymətləndirmə cədvəli mikroskopik yoxlama metodu"na əsasən, B tipli daxilolmalar bu zaman vulkanizasiya olunur. Material səviyyəsi 2,5 və daha yuxarı səviyyəyə çatır. Hamımızın bildiyimiz kimi, qeyri-metal daxilolmalar potensial çat mənbələridir. Onların mövcudluğu polad mikrostrukturunun davamlılığına və kompaktlığına ciddi şəkildə zərər verəcək və poladın dənəvərlərarası möhkəmliyini xeyli azaldacaq. Bundan belə nəticəyə gəlmək olar ki, poladın daxili strukturunun "xəyal xəttində" sulfidlərin olması çatlama üçün ən çox ehtimal olunan yerdir. Buna görə də, çox sayda bərkidici istehsal yerində soyuq döymə çatları və istiliklə işləyən söndürmə çatları çox sayda açıq boz rəngli incə sulfidlərdən qaynaqlanır. Belə pis toxumaların görünüşü metal xüsusiyyətlərinin davamlılığını pozur və istilik emalı riskini artırır. "Xəyal sapı" normallaşdırma və s. ilə çıxarıla bilməz və çirk elementləri əritmə prosesindən və ya xammal fabrikə daxil olmazdan əvvəl ciddi şəkildə nəzarətdə saxlanılmalıdır.
Qeyri-metal daxilolmalar tərkibinə və deformasiya qabiliyyətinə görə alüminium oksidi (A tipi) silikat (C tipi) və sferik oksid (D tipi) olaraq bölünür. Onların mövcudluğu metalın davamlılığını kəsir və soyulduqdan sonra çuxurlar və ya çatlar əmələ gəlir. Soyuq təsir zamanı çatlar mənbəyi yaratmaq və istilik emalı zamanı gərginlik konsentrasiyasına səbəb olmaq, nəticədə söndürmə çatlamasına səbəb olmaq çox asandır. Buna görə də, qeyri-metal daxilolmalara ciddi nəzarət edilməlidir. Hazırkı polad GB/T700-2006 "Karbon Struktur Polad" və GB/T699-2016 "Yüksək Keyfiyyətli Karbon Struktur Polad" standartları qeyri-metal daxilolmalar üçün dəqiq tələblər qoymur. . Əhəmiyyətli hissələr üçün A, B və C-nin qaba və incə xətləri ümumiyyətlə 1,5-dən, D və D-nin qaba və incə xətləri isə 2-dən çox deyil.
Yayımlanma vaxtı: 21 oktyabr 2021
