Analyse fan foarming en kraken fan fosforsegregaasje yn koalstofstruktureel stiel
Op it stuit binne de mienskiplike spesifikaasjes fan koalstofstruktureel stieldraadstangen en -stangen levere troch húshâldlike stielfabriken φ5.5-φ45, en it mear folwoeksen berik is φ6.5-φ30. D'r binne in protte kwaliteitsûngemakken feroarsake troch fosforsegregaasje yn lytse draadstang- en -stanggrûnstoffen. Litte wy prate oer de ynfloed fan fosforsegregaasje en de analyze fan 'e foarming fan skuorren foar jo referinsje.
De tafoeging fan fosfor oan izer kin de austenytfazeregio yn it izer-koalstoffazediagram oerienkommende slute. Dêrom moat de ôfstân tusken de solidus en de liquidus fergrutte wurde. As fosforhâldend stiel fan floeistof nei fêst ôfkuolle wurdt, moat it troch in breed temperatuerberik gean. De diffúzjesnelheid fan fosfor yn stiel is stadich. Op dit stuit wurdt smelten izer mei in hege fosforkonsintraasje (leech smeltpunt) de gatten tusken de earste ferhurde dendriten opfolle, wêrtroch fosforsegregaasje ûntstiet.
Yn it kâlde heading- of kâlde ekstruzjeproses wurde faak barsten produkten sjoen. De metallografyske ynspeksje en analyze fan 'e barsten produkten lit sjen dat it ferryt en pearlyt yn bannen ferdield binne, en in stripe wyt izer is dúdlik te sjen yn 'e matriks. Yn it ferryt binne der ûnderbrekkende bânfoarmige ljochtgrize sulfide-ynslutingen op dizze bânfoarmige ferrytmatriks. Dizze bânfoarmige struktuer feroarsake troch de segregaasje fan swevelfosfide wurdt "spoekline" neamd. Dit komt om't de fosforrike sône yn it gebiet mei swiere fosforsegregaasje wyt en helder liket. Troch it hege fosforgehalte fan 'e wite en heldere riem wurdt it koalstofgehalte yn 'e fosfor-ferrike wite en heldere riem fermindere of is it koalstofgehalte tige lyts. Op dizze manier ûntwikkelje de kolomfoarmige kristallen fan 'e trochgeande gietplaat nei it sintrum ta tidens it trochgeande gieten fan 'e fosfor-ferrike riem. As de billet ferhurde is, wurde earst austenytdendriten út it smelte stiel delslach. De fosfor en swevel dy't yn dizze dendriten befette binne, wurde fermindere, mar it úteinlike ferhurde smelte stiel is ryk oan fosfor- en swevel-ûnreinheidseleminten, dy't tusken de dendrytas ferhurdzje. Troch it hege gehalte oan fosfor en swevel sil swevel sulfide foarmje, en fosfor sil oplost wurde yn 'e matriks. It is net maklik te fersprieden en hat it effekt fan it ûntladen fan koalstof. Koalstof kin net yn smelte wurde, sadat om 'e fêste fosforoplossing (de kanten fan 'e ferrytwite bân) in heger koalstofgehalte hat. De koalstofeleminten oan beide kanten fan 'e ferrytriem, dat is, oan beide kanten fan it fosforferrike gebiet, foarmje in smelle, ûnderbrekkende pearlytriem parallel oan 'e ferrytwite bân, en it oanbuorjende normale weefsel wurdt skieden. As de billet ferwaarme en parse wurdt, sille de assen útwreidzje lâns de rôljende ferwurkingsrjochting. Dit is krekt om't de ferrytbân in hege fosfor befettet, dat is, liedt de serieuze fosforsegregaasje ta de foarming fan in serieuze brede en heldere ferrytbânstruktuer, mei dúdlike izer D'r binne ljochtgrize strips fan sulfide yn 'e brede en heldere bân fan it elemintlichem. Dizze fosforrike ferriteband mei lange stripen sulfide is wat wy meastentiids de "spoekline"-organisaasje neame (sjoch ôfbylding 1-2).
Figuer 1 Spoekdraad yn koalstofstiel SWRCH35K 200X
Figuer 2 Spoekdraad yn gewoan koalstofstiel Q235 500X
As stiel hjit rôle wurdt, salang't der fosforsegregaasje yn 'e billet is, is it ûnmooglik om in unifoarme mikrostruktuer te krijen. Boppedat is der troch slimme fosforsegregaasje in "spoekdraad"-struktuer foarme, dy't ûnûntkomber de meganyske eigenskippen fan it materiaal sil ferminderje.
De segregaasje fan fosfor yn koalstofstiel komt faak foar, mar de mjitte is oars. As it fosfor slim segregearre is (de "spoekline"-struktuer ferskynt), sil it ekstreem negative effekten hawwe op it stiel. Fansels is de slimme segregaasje fan fosfor de skuldige fan it materiaal dat barst tidens it kâlde headingproses. Omdat ferskate kerrels yn stiel in ferskillend fosforgehalte hawwe, hat it materiaal in ferskillende sterkte en hurdens; oan 'e oare kant soarget it der ek foar dat it materiaal ynterne spanning produseart, wat it materiaal gefoelich makket foar ynterne barsten. Yn it materiaal mei de "spoekdraad"-struktuer is it krekt de fermindering fan hurdens, sterkte, ferlinging nei brekken en fermindering fan oerflak, foaral de fermindering fan ynfloedtaaiens, dy't sil liede ta de kâlde brosheid fan it materiaal, sadat it fosforgehalte en de strukturele eigenskippen fan stiel in tige nauwe relaasje hawwe.
Metallografyske deteksje Yn it "spoekline"-weefsel yn it sintrum fan it sichtfjild binne in grut oantal ljochtgrize langwerpige sulfiden. De net-metallyske ynklúzjes yn struktureel stiel besteane benammen yn 'e foarm fan oksiden en sulfiden. Neffens GB/T10561-2005 "Standert Grading Chart Mikroskopyske Ynspeksjemetoade foar it Ynhâld fan Net-metallyske Ynklúzjes yn Stiel", wurde de Type B-ynklúzjes op dit stuit vulkanisearre. It materiaalnivo berikt 2,5 en heger. Lykas wy allegear witte, binne net-metallyske ynklúzjes potinsjele boarnen fan skuorren. Harren bestean sil de kontinuïteit en kompaktheid fan 'e stielmikrostruktuer serieus beskeadigje, en de yntergranulêre sterkte fan stiel sterk ferminderje. Hjirút wurdt ôflaat dat de oanwêzigens fan sulfiden yn 'e "spoekline" fan 'e ynterne struktuer fan it stiel de meast wierskynlike lokaasje is foar skuorren. Dêrom wurde kâld smeidskuorren en waarmtebehanneling-blussende skuorren yn in grut oantal produksjeplakken foar befestigingsmiddels feroarsake troch in grut oantal ljochtgrize slanke sulfiden. It ferskinen fan sokke minne weefsels ferneatiget de kontinuïteit fan metaaleigenskippen en fergruttet it risiko fan waarmtebehanneling. De "spoektried" kin net fuorthelle wurde troch normalisearjen, ensfh., en ûnreine eleminten moatte strang kontroleare wurde fan it smeltproses ôf of foardat de grûnstoffen de fabryk yngeane.
Net-metallyske ynklúzjes wurde ferdield yn aluminiumoxide (type A) silikaat (type C) en sferysk okside (type D) neffens har gearstalling en ferfoarmberens. Harren bestean snijt de kontinuïteit fan it metaal ôf, en putten of skuorren wurde foarme nei it ôfpellen. It is tige maklik om in boarne fan skuorren te foarmjen by kâlde fersteuring en spanningskonsintraasje te feroarsaakjen by waarmtebehanneling, wat resulteart yn leskuorren. Dêrom moatte net-metallyske ynklúzjes strang kontroleare wurde. De hjoeddeiske stielnormen GB/T700-2006 "Carbon Structural Steel" en GB/T699-2016 "Hege kwaliteit Carbon Structural Steel" stelle gjin dúdlike easken foar net-metallyske ynklúzjes. Foar wichtige ûnderdielen binne de rûge en fijne linen fan A, B en C oer it algemien net mear as 1,5, en de rûge en fijne linen fan D en D binne net mear as 2.
Pleatsingstiid: 21 oktober 2021
