Pag-analisar sa Pagporma ug Pagliki sa Phosphorus Segregation sa Carbon Structural Steel
Sa pagkakaron, ang kasagarang mga espesipikasyon sa carbon structural steel wire rods ug bars nga gihatag sa mga domestic steel mill kay φ5.5-φ45, ug ang mas hamtong nga range kay φ6.5-φ30. Daghang mga aksidente sa kalidad nga gipahinabo sa phosphorus segregation sa gagmay nga mga hilaw nga materyales sa wire rod ug bar. Atong hisgutan ang impluwensya sa phosphorus segregation ug ang pag-analisar sa pagporma sa mga liki para sa imong reperensya.
Ang pagdugang og phosphorus sa iron mahimong mosira sa austenite phase region sa iron-carbon phase diagram. Busa, ang distansya tali sa solidus ug liquidus kinahanglan nga padak-on. Kung ang asero nga adunay phosphorus gipabugnaw gikan sa likido ngadto sa solid, kinahanglan kini nga moagi sa usa ka halapad nga range sa temperatura. Hinay ang diffusion rate sa phosphorus sa asero. Niining panahona, ang tinunaw nga puthaw nga adunay taas nga konsentrasyon sa phosphorus (ubos nga melting point) mapuno sa mga gintang tali sa unang solidified dendrites, sa ingon maporma ang phosphorus segregation.
Sa proseso sa cold heading o cold extrusion, kanunay makita ang mga nabuak nga produkto. Ang metallographic inspection ug analysis sa mga nabuak nga produkto nagpakita nga ang ferrite ug pearlite nagkatag sa mga banda, ug usa ka strip sa puti nga puthaw ang klaro nga makita sa matrix. Sa ferrite, adunay mga intermittent band-shaped light gray sulfide inclusions niining band-shaped ferrite matrix. Kini nga band-shaped nga istruktura nga gipahinabo sa segregation sa sulfur phosphide gitawag nga "ghost line". Kini tungod kay ang phosphorus-rich zone sa lugar nga adunay grabe nga phosphorus segregation makita nga puti ug hayag. Tungod sa taas nga phosphorus content sa puti ug hayag nga belt, ang carbon content sa phosphorus-enriched white ug hayag nga belt mikunhod o ang carbon content gamay ra kaayo. Niining paagiha, ang mga columnar crystals sa continuous casting slab molambo padulong sa sentro atol sa continuous casting sa phosphorus-enriched belt. Kung ang billet solidified, ang austenite dendrites unang mo-precipitate gikan sa tinunaw nga asero. Ang phosphorus ug sulfur nga anaa niining mga dendrite mokunhod, apan ang katapusang solidified molten steel dato sa phosphorus ug sulfur impurity elements, nga mo-solidate sa taliwala sa dendrite axis, tungod sa taas nga content sa phosphorus ug sulfur, ang sulfur moporma og sulfide, ug ang phosphorus matunaw sa matrix. Dili kini dali nga mo-diffuse ug adunay epekto sa pagpagawas sa carbon. Ang carbon dili matunaw, busa ang phosphorus solid solution sa palibot (ang mga kilid sa ferrite white band) adunay mas taas nga carbon content. Ang carbon element sa duha ka kilid sa ferrite belt, nga mao, sa duha ka kilid sa phosphorus-enriched area, nagporma og pig-ot, intermittent pearlite belt nga parallel sa ferrite white belt, ug ang kasikbit nga normal tissue mobulag. Kung ang billet ipainit ug pug-on, ang mga shaft mo-extend subay sa rolling processing direction. Kini tungod kay ang ferrite band adunay taas nga phosphorus, nga mao, ang seryoso nga phosphorus segregation mosangpot sa pagporma og seryoso nga lapad ug hayag nga ferrite band structure, nga adunay klaro nga iron. Adunay light gray strips sa sulfide sa lapad ug hayag nga band sa element body. Kining ferrite band nga daghan og phosphorus nga adunay taas nga mga gilis sa sulfide mao ang kasagarang gitawag nato nga "ghost line" organization (tan-awa ang Figure 1-2).
Hulagway 1 Ghost wire nga hinimo sa carbon steel SWRCH35K 200X
Hulagway 2 Ghost wire nga hinimo sa yano nga carbon steel Q235 500X
Kon ang asero gi-init og paligid, basta adunay phosphorus segregation sa billet, imposible nga makakuha og parehas nga microstructure. Dugang pa, tungod sa grabe nga phosphorus segregation, usa ka "ghost wire" nga istruktura ang naporma, nga dili kalikayan nga makapakunhod sa mekanikal nga mga kabtangan sa materyal.
Kasagaran ang paglainlain sa phosphorus sa carbon steel, apan lahi ang ang-ang. Kung ang phosphorus grabe nga gilain (ang "ghost line" nga istruktura makita), kini magdala ug grabe nga dili maayo nga mga epekto sa asero. Klaro nga ang grabe nga paglainlain sa phosphorus mao ang hinungdan sa pagkaliki sa materyal atol sa proseso sa cold heading. Tungod kay ang lainlaing mga lugas sa asero adunay lainlaing sulud sa phosphorus, ang materyal adunay lainlaing kusog ug katig-a; sa laing bahin, kini usab ang hinungdan sa materyal nga hinungdan sa internal stress, nga magpadali sa materyal nga dali nga maliki sa internal. Sa materyal nga adunay istruktura nga "ghost wire", kini ang pagkunhod sa katig-a, kusog, elongation pagkahuman sa pagkabali ug pagkunhod sa lugar, labi na ang pagkunhod sa impact toughness, nga mosangpot sa pagkabuak sa materyal sa bugnaw nga panahon, mao nga ang sulud sa phosphorus ug ang istruktura sa asero adunay suod nga relasyon.
Pag-detect sa Metallographic Sa "ghost line" nga tisyu sa tunga sa field of view, adunay daghang gidaghanon sa light gray nga elongated sulfides. Ang mga non-metallic inclusions sa structural steel kasagaran anaa sa porma sa oxides ug sulfides. Sumala sa GB/T10561-2005 "Standard Grading Chart Microscopic Inspection Method for the Content of Non-metallic Inclusions in Steel", ang Type B inclusions gi-vulcanize niining panahona. Ang lebel sa materyal moabot sa 2.5 pataas. Sama sa atong nahibaloan, ang mga non-metallic inclusions posibleng tinubdan sa mga liki. Ang ilang paglungtad makadaot pag-ayo sa continuity ug compactness sa steel microstructure, ug makapakunhod pag-ayo sa intergranular strength sa steel. Gikan niini, nasabtan nga ang presensya sa mga sulfide sa "ghost line" sa internal nga istruktura sa steel mao ang labing lagmit nga lokasyon sa pagliki. Busa, ang mga cold forging cracks ug heat treatment quenching cracks sa daghang mga fastener production sites gipahinabo sa daghang light gray slender sulfides. Ang pagpakita sa ingon nga dili maayo nga mga hinabol makaguba sa pagpadayon sa mga kabtangan sa metal ug nagdugang sa risgo sa heat treatment. Ang "ghost thread" dili matangtang pinaagi sa normalizing, ug uban pa, ug ang mga elemento sa hugaw kinahanglan nga hugot nga kontrolado gikan sa proseso sa pagtunaw o sa dili pa mosulod ang hilaw nga materyales sa pabrika.
Ang mga non-metallic inclusion gibahin sa alumina (type A) silicate (type C) ug spherical oxide (type D) sumala sa ilang komposisyon ug deformability. Ang ilang presensya nagputol sa pagpadayon sa metal, ug ang mga lungag o liki maporma human sa pagpanit. Sayon ra kaayo nga maporma ang tinubdan sa mga liki atol sa cold upsetting ug hinungdan sa stress concentration atol sa heat treatment, nga moresulta sa quenching cracking. Busa, ang mga non-metallic inclusion kinahanglan nga hugot nga kontrolon. Ang kasamtangang steel nga GB/T700-2006 "Carbon Structural Steel" ug GB/T699-2016 "High-quality Carbon Structural Steel" nga mga sumbanan wala maghimo og klaro nga mga kinahanglanon alang sa mga non-metallic inclusion. . Alang sa mga importanteng bahin, ang baga ug pino nga mga linya sa A, B, ug C kasagaran dili molapas sa 1.5, ug ang baga ug pino nga mga linya sa D ug D dili molapas sa 2.
Oras sa pag-post: Oktubre-21-2021
