કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલમાં ફોસ્ફરસ સેગ્રિગેશનની રચના અને ક્રેકીંગનું વિશ્લેષણ
હાલમાં, સ્થાનિક સ્ટીલ મિલો દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલ વાયર સળિયા અને બારના સામાન્ય સ્પષ્ટીકરણો φ5.5-φ45 છે, અને વધુ પરિપક્વ શ્રેણી φ6.5-φ30 છે. નાના કદના વાયર સળિયા અને બાર કાચા માલમાં ફોસ્ફરસ અલગ થવાને કારણે ઘણા ગુણવત્તાયુક્ત અકસ્માતો થાય છે. ચાલો તમારા સંદર્ભ માટે ફોસ્ફરસ અલગ થવાના પ્રભાવ અને તિરાડોના નિર્માણના વિશ્લેષણ વિશે વાત કરીએ.
આયર્ન-કાર્બન તબક્કાના આકૃતિમાં ફોસ્ફરસનો ઉમેરો ઓસ્ટેનાઇટ તબક્કાના ક્ષેત્રને અનુરૂપ રીતે બંધ કરી શકે છે. તેથી, ઘન અને પ્રવાહી વચ્ચેનું અંતર વધારવું આવશ્યક છે. જ્યારે ફોસ્ફરસ ધરાવતા સ્ટીલને પ્રવાહીથી ઘન સુધી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેને વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાંથી પસાર થવાની જરૂર પડે છે. સ્ટીલમાં ફોસ્ફરસનો પ્રસાર દર ધીમો હોય છે. આ સમયે, ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ સાંદ્રતા (નીચા ગલનબિંદુ) સાથે પીગળેલા લોખંડને પ્રથમ ઘન ડેંડ્રાઇટ્સ વચ્ચેના અંતરમાં ભરવામાં આવે છે, જેનાથી ફોસ્ફરસ અલગ થાય છે.
કોલ્ડ હેડિંગ અથવા કોલ્ડ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયામાં, તિરાડવાળા ઉત્પાદનો ઘણીવાર જોવા મળે છે. તિરાડવાળા ઉત્પાદનોના મેટલોગ્રાફિક નિરીક્ષણ અને વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે ફેરાઇટ અને પર્લાઇટ બેન્ડમાં વહેંચાયેલા છે, અને મેટ્રિક્સમાં સફેદ લોખંડની પટ્ટી સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય છે. ફેરાઇટમાં, આ બેન્ડ-આકારના ફેરાઇટ મેટ્રિક્સ પર તૂટક તૂટક બેન્ડ-આકારના હળવા ગ્રે સલ્ફાઇડ સમાવેશ થાય છે. સલ્ફર ફોસ્ફાઇડના વિભાજનને કારણે આ બેન્ડ-આકારની રચનાને "ભૂત રેખા" કહેવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે ગંભીર ફોસ્ફરસ વિભાજનવાળા વિસ્તારમાં ફોસ્ફરસ-સમૃદ્ધ ઝોન સફેદ અને તેજસ્વી દેખાય છે. સફેદ અને તેજસ્વી પટ્ટામાં ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ સામગ્રીને કારણે, ફોસ્ફરસ-સમૃદ્ધ સફેદ અને તેજસ્વી પટ્ટામાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું થાય છે અથવા કાર્બનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોય છે. આ રીતે, ફોસ્ફરસ-સમૃદ્ધ પટ્ટાના સતત કાસ્ટિંગ દરમિયાન સતત કાસ્ટિંગ સ્લેબના સ્તંભાકાર સ્ફટિકો કેન્દ્ર તરફ વિકસે છે. . જ્યારે બિલેટ ઘન બને છે, ત્યારે ઓસ્ટેનાઇટ ડેંડ્રાઇટ્સ પ્રથમ પીગળેલા સ્ટીલમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે. આ ડેંડ્રાઇટ્સમાં રહેલા ફોસ્ફરસ અને સલ્ફરનું પ્રમાણ ઓછું થાય છે, પરંતુ અંતિમ ઘન પીગળેલું સ્ટીલ ફોસ્ફરસ અને સલ્ફર અશુદ્ધિ તત્વોથી સમૃદ્ધ હોય છે, જે ડેંડ્રાઇટ અક્ષની વચ્ચે ઘન બને છે, ફોસ્ફરસ અને સલ્ફરની ઉચ્ચ સામગ્રીને કારણે, સલ્ફર સલ્ફાઇડ બનાવશે, અને ફોસ્ફરસ મેટ્રિક્સમાં ઓગળી જશે. તે ફેલાવવું સરળ નથી અને કાર્બનને ડિસ્ચાર્જ કરવાની અસર ધરાવે છે. કાર્બન ઓગાળી શકાતું નથી, તેથી ફોસ્ફરસ ઘન દ્રાવણની આસપાસ (ફેરાઇટ સફેદ પટ્ટીની બાજુઓ) કાર્બનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. ફેરાઇટ પટ્ટાની બંને બાજુએ, એટલે કે, ફોસ્ફરસ-સમૃદ્ધ વિસ્તારની બંને બાજુએ, કાર્બન તત્વ અનુક્રમે ફેરાઇટ સફેદ પટ્ટાની સમાંતર એક સાંકડી, તૂટક તૂટક પર્લાઇટ પટ્ટો બનાવે છે, અને અડીને આવેલા સામાન્ય પેશી અલગ પડે છે. જ્યારે બિલેટ ગરમ થાય છે અને દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે શાફ્ટ રોલિંગ પ્રક્રિયા દિશામાં વિસ્તરે છે. તે ચોક્કસપણે એટલા માટે છે કારણ કે ફેરાઇટ બેન્ડમાં ઉચ્ચ ફોસ્ફરસ હોય છે, એટલે કે, ગંભીર ફોસ્ફરસ વિભાજન ગંભીર પહોળા અને તેજસ્વી ફેરાઇટ બેન્ડ માળખાની રચના તરફ દોરી જાય છે, જેમાં સ્પષ્ટ લોખંડ હોય છે. તત્વના શરીરના પહોળા અને તેજસ્વી પટ્ટામાં સલ્ફાઇડના હળવા ગ્રે પટ્ટાઓ હોય છે. સલ્ફાઇડના લાંબા પટ્ટાઓ સાથેનો આ ફોસ્ફરસથી ભરપૂર ફેરાઇટ બેન્ડ જેને આપણે સામાન્ય રીતે "ભૂત રેખા" સંગઠન કહીએ છીએ (આકૃતિ 1-2 જુઓ).
આકૃતિ 1 કાર્બન સ્ટીલ SWRCH35K 200X માં ઘોસ્ટ વાયર
આકૃતિ 2 સાદા કાર્બન સ્ટીલ Q235 500X માં ઘોસ્ટ વાયર
જ્યારે સ્ટીલને ગરમ રોલ્ડ કરવામાં આવે છે, જ્યાં સુધી બિલેટમાં ફોસ્ફરસનું વિભાજન હોય ત્યાં સુધી, એક સમાન માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર મેળવવું અશક્ય છે. વધુમાં, ગંભીર ફોસ્ફરસના વિભાજનને કારણે, "ભૂત વાયર" માળખું રચાયું છે, જે અનિવાર્યપણે સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને ઘટાડશે. .
કાર્બન સ્ટીલમાં ફોસ્ફરસનું વિભાજન સામાન્ય છે, પરંતુ તેની ડિગ્રી અલગ છે. જ્યારે ફોસ્ફરસ ગંભીર રીતે અલગ પડે છે ("ભૂત રેખા" માળખું દેખાય છે), ત્યારે તે સ્ટીલ પર અત્યંત પ્રતિકૂળ અસરો લાવશે. દેખીતી રીતે, ફોસ્ફરસનું ગંભીર વિભાજન કોલ્ડ હેડિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન સામગ્રીના ક્રેકીંગનું ગુનેગાર છે. સ્ટીલમાં વિવિધ અનાજમાં ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ અલગ હોવાથી, સામગ્રીમાં અલગ અલગ તાકાત અને કઠિનતા હોય છે; બીજી બાજુ, તે સામગ્રીને આંતરિક તાણ ઉત્પન્ન કરવા માટે પણ બનાવે છે, તે સામગ્રીને આંતરિક ક્રેકીંગ માટે સંવેદનશીલ બનવા માટે પ્રોત્સાહન આપશે. "ભૂત વાયર" માળખું ધરાવતી સામગ્રીમાં, તે ચોક્કસપણે કઠિનતા, શક્તિ, ફ્રેક્ચર પછી લંબાઈ અને વિસ્તાર ઘટાડવામાં ઘટાડો છે, ખાસ કરીને અસર કઠિનતામાં ઘટાડો, જે સામગ્રીની ઠંડી બરડપણું તરફ દોરી જશે, તેથી ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ અને સ્ટીલના માળખાકીય ગુણધર્મો ખૂબ નજીકનો સંબંધ ધરાવે છે.
મેટાલોગ્રાફિક શોધ દૃશ્ય ક્ષેત્રના કેન્દ્રમાં "ભૂત રેખા" પેશીઓમાં, મોટી સંખ્યામાં હળવા ગ્રે વિસ્તરેલ સલ્ફાઇડ્સ હોય છે. માળખાકીય સ્ટીલમાં બિન-ધાતુ સમાવેશ મુખ્યત્વે ઓક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડ્સના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. GB/T10561-2005 "સ્ટીલમાં બિન-ધાતુ સમાવેશની સામગ્રી માટે માનક ગ્રેડિંગ ચાર્ટ માઇક્રોસ્કોપિક નિરીક્ષણ પદ્ધતિ" અનુસાર, પ્રકાર B સમાવેશ આ સમયે વલ્કેનાઇઝ્ડ છે. સામગ્રીનું સ્તર 2.5 અને તેથી વધુ સુધી પહોંચે છે. જેમ આપણે બધા જાણીએ છીએ, બિન-ધાતુ સમાવેશ તિરાડોના સંભવિત સ્ત્રોત છે. તેમનું અસ્તિત્વ સ્ટીલ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની સાતત્ય અને કોમ્પેક્ટનેસને ગંભીર રીતે નુકસાન પહોંચાડશે, અને સ્ટીલની આંતર-દાણાદાર શક્તિને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડશે. આના પરથી અનુમાન લગાવવામાં આવે છે કે સ્ટીલની આંતરિક રચનાની "ભૂત રેખા" માં સલ્ફાઇડ્સની હાજરી ક્રેકીંગ માટે સૌથી સંભવિત સ્થાન છે. તેથી, મોટી સંખ્યામાં ફાસ્ટનર ઉત્પાદન સ્થળોએ કોલ્ડ ફોર્જિંગ તિરાડો અને ગરમીની સારવાર શમન તિરાડો મોટી સંખ્યામાં હળવા ગ્રે પાતળા સલ્ફાઇડ્સને કારણે થાય છે. આવા ખરાબ વણાટનો દેખાવ ધાતુના ગુણધર્મોની સાતત્યનો નાશ કરે છે અને ગરમીની સારવારનું જોખમ વધારે છે. "ભૂતિયા દોરો" ને સામાન્યીકરણ વગેરે દ્વારા દૂર કરી શકાતો નથી, અને અશુદ્ધ તત્વોને ગંધવાની પ્રક્રિયામાંથી અથવા કાચા માલ ફેક્ટરીમાં પ્રવેશતા પહેલા સખત રીતે નિયંત્રિત કરવા જોઈએ.
બિન-ધાતુ સમાવેશને તેમની રચના અને વિકૃતિ અનુસાર એલ્યુમિના (પ્રકાર A) સિલિકેટ (પ્રકાર C) અને ગોળાકાર ઓક્સાઇડ (પ્રકાર D) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. તેમનું અસ્તિત્વ ધાતુની સાતત્યને કાપી નાખે છે, અને છાલ પછી ખાડાઓ અથવા તિરાડો રચાય છે. ઠંડા અસ્વસ્થતા દરમિયાન તિરાડોનો સ્ત્રોત બનાવવો ખૂબ જ સરળ છે અને ગરમીની સારવાર દરમિયાન તણાવ સાંદ્રતાનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે ક્રેકીંગ શમન થાય છે. તેથી, બિન-ધાતુ સમાવેશને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવા આવશ્યક છે. વર્તમાન સ્ટીલ GB/T700-2006 "કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલ" અને GB/T699-2016 "ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલ" ધોરણો બિન-ધાતુ સમાવેશ માટે સ્પષ્ટ આવશ્યકતાઓ બનાવતા નથી. . મહત્વપૂર્ણ ભાગો માટે, A, B, અને C ની બરછટ અને ઝીણી રેખાઓ સામાન્ય રીતે 1.5 કરતા વધુ હોતી નથી, અને D અને Ds બરછટ અને ઝીણી રેખાઓ 2 કરતા વધુ હોતી નથી.
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-21-2021
