Ածխածնային կառուցվածքային պողպատում ֆոսֆորի տարանջատման առաջացման և ճաքերի վերլուծություն
Ներկայումս տեղական պողպատաձուլական գործարանների կողմից մատակարարվող ածխածնային կառուցվածքային պողպատե մետաղալարերի ձողերի և ձողերի ընդհանուր բնութագրերն են φ5.5-φ45, իսկ ավելի հասուն միջակայքը՝ φ6.5-φ30: Փոքր չափի մետաղալարերի և ձողերի հումքում ֆոսֆորի տարանջատման պատճառով կան բազմաթիվ որակի հետ կապված վթարներ: Եկեք խոսենք ֆոսֆորի տարանջատման ազդեցության և ճաքերի առաջացման վերլուծության մասին՝ որպես ձեր տեղեկանք:
Երկաթին ֆոսֆորի ավելացումը կարող է համապատասխանաբար փակել աուստենիտային փուլային շրջանը երկաթ-ածխածնային փուլային դիագրամում: Հետևաբար, պինդ և հեղուկ մասերի միջև հեռավորությունը պետք է մեծացվի: Երբ ֆոսֆոր պարունակող պողպատը սառեցվում է հեղուկ վիճակից պինդ վիճակի, այն պետք է անցնի լայն ջերմաստիճանային միջակայքով: Ֆոսֆորի դիֆուզիայի արագությունը պողպատում դանդաղ է: Այս պահին բարձր ֆոսֆորի կոնցենտրացիայով (ցածր հալման կետ) հալված երկաթը լցվում է առաջին կարծրացած դենդրիտների միջև եղած բացերը, այդպիսով առաջացնելով ֆոսֆորի տարանջատում:
Սառը մշակման կամ սառը արտամղման գործընթացում հաճախ հանդիպում են ճաքած արտադրանքներ: Ճաքած արտադրանքի մետաղագրական զննումը և վերլուծությունը ցույց են տալիս, որ ֆերիտը և պեռլիտը բաշխված են գոտիներով, և մատրիցում հստակ երևում է սպիտակ երկաթի շերտ: Ֆերիտում այս գոտիաձև ֆերիտային մատրիցի վրա կան ընդհատվող գոտիաձև բաց մոխրագույն սուլֆիդային ներառուկներ: Ծծմբի ֆոսֆիդի տարանջատման հետևանքով առաջացած այս գոտիաձև կառուցվածքը կոչվում է «ուրվական գիծ»: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ֆոսֆորով հարուստ գոտին խիստ տարանջատված տարածքում թվում է սպիտակ և պայծառ: Սպիտակ և պայծառ գոտու բարձր ֆոսֆորի պարունակության պատճառով ֆոսֆորով հարստացված սպիտակ և պայծառ գոտում ածխածնի պարունակությունը նվազում է կամ ածխածնի պարունակությունը շատ փոքր է: Այսպիսով, ֆոսֆորով հարստացված գոտու շարունակական ձուլման ընթացքում շարունակական ձուլման սալիկի սյունաձև բյուրեղները զարգանում են դեպի կենտրոն: Երբ նախշը պնդանում է, աուստենիտային դենդրիտները նախ նստվածք են տալիս հալված պողպատից: Այս դենդրիտներում պարունակվող ֆոսֆորն ու ծծումբը կրճատված են, բայց վերջնական կարծրացված հալված պողպատը հարուստ է ֆոսֆորով և ծծմբի խառնուրդներով, որոնք կարծրանում են դենդրիտների առանցքի միջև։ Ֆոսֆորի և ծծմբի բարձր պարունակության պատճառով ծծումբը կառաջացնի սուլֆիդ, իսկ ֆոսֆորը կլուծվի մատրիցում։ Այն հեշտ չէ դիֆուզվել և ունի ածխածնի արտանետման ազդեցություն։ Ածխածինը չի կարող հալվել, ուստի ֆոսֆորի պինդ լուծույթի շուրջը (ֆերիտի սպիտակ գոտու կողմերը) ունեն ավելի բարձր ածխածնի պարունակություն։ Ֆերիտային գոտու երկու կողմերում, այսինքն՝ ֆոսֆորով հարստացված տարածքի երկու կողմերում, ածխածնային տարրը համապատասխանաբար ձևավորում է նեղ, ընդհատվող պեռլիտային գոտի՝ զուգահեռ ֆերիտային սպիտակ գոտուն, և հարակից նորմալ հյուսվածքը առանձնանում է։ Երբ աշխատանքային մասը տաքացվում և սեղմվում է, լիսեռները կձգվեն գլանման մշակման ուղղությամբ։ Հենց այն պատճառով, որ ֆերիտային գոտին պարունակում է բարձր ֆոսֆոր, այսինքն՝ ֆոսֆորի լուրջ տարանջատումը հանգեցնում է լուրջ լայն և պայծառ ֆերիտային գոտու կառուցվածքի առաջացմանը, որտեղ ակնհայտորեն երկաթ կա։ Տարրի մարմնի լայն և պայծառ գոտում կան բաց մոխրագույն սուլֆիդի շերտեր։ Այս ֆոսֆորով հարուստ ֆերիտային գոտին՝ սուլֆիդի երկար շերտերով, այն է, ինչ մենք սովորաբար անվանում ենք «ուրվական գծի» կազմակերպություն (տե՛ս նկար 1-2):
Նկար 1. SWRCH35K 200X ածխածնային պողպատից պատրաստված Ghost մետաղալար
Նկար 2. Q235 500X պարզ ածխածնային պողպատից պատրաստված Ghost մետաղալար
Երբ պողպատը տաք գլանվում է, քանի դեռ ֆոսֆորի տարանջատում կա աշխատանքային մասում, անհնար է ստանալ միատարր միկրոկառուցվածք: Ավելին, ֆոսֆորի խիստ տարանջատման պատճառով ձևավորվում է «ուրվական մետաղալարի» կառուցվածք, որն անխուսափելիորեն կնվազեցնի նյութի մեխանիկական հատկությունները:
Ածխածնային պողպատում ֆոսֆորի տարանջատումը տարածված է, բայց աստիճանը տարբեր է: Երբ ֆոսֆորը խիստ տարանջատված է («ուրվական գծի» կառուցվածքը հայտնվում է), դա պողպատի վրա կունենա ծայրահեղ բացասական հետևանքներ: Ակնհայտ է, որ ֆոսֆորի խիստ տարանջատումը սառը մշակման գործընթացում նյութի ճաքերի առաջացման մեղավորն է: Քանի որ պողպատի տարբեր հատիկներն ունեն ֆոսֆորի տարբեր պարունակություն, նյութն ունի տարբեր ամրություն և կարծրություն. մյուս կողմից, դա նաև նյութի վրա ներքին լարվածություն է առաջացնում, ինչը կնպաստի նյութի ներքին ճաքերի առաջացմանը: «Ուրվական մետաղալար» կառուցվածք ունեցող նյութերում հենց կարծրության, ամրության, կոտրվածքից հետո երկարացման և մակերեսի կրճատման նվազումն է, մասնավորապես՝ հարվածային դիմադրության նվազումը, որը կհանգեցնի նյութի սառը փխրունության, ուստի ֆոսֆորի պարունակությունը և պողպատի կառուցվածքային հատկությունները շատ սերտ կապ ունեն:
Մետաղագրական հայտնաբերում։ Տեսադաշտի կենտրոնում գտնվող «ուրվական գծի» հյուսվածքում կան մեծ քանակությամբ բաց մոխրագույն երկարավուն սուլֆիդներ։ Կառուցվածքային պողպատի մեջ ոչ մետաղական ներառուկները հիմնականում գոյություն ունեն օքսիդների և սուլֆիդների տեսքով։ Համաձայն GB/T10561-2005 «Պողպատում ոչ մետաղական ներառուկների պարունակության համար ստանդարտ դասակարգման գծապատկերի մանրադիտակային ստուգման մեթոդի»՝ B տիպի ներառուկները վուլկանացված են այս պահին։ Նյութի մակարդակը հասնում է 2.5 և ավելիի։ Ինչպես բոլորս գիտենք, ոչ մետաղական ներառուկները ճաքերի առաջացման պոտենցիալ աղբյուրներ են։ Դրանց առկայությունը լրջորեն կվնասի պողպատի միկրոկառուցվածքի անընդհատությունն ու կոմպակտությունը և զգալիորեն կնվազեցնի պողպատի միջհատիկային ամրությունը։ Դրանից եզրակացվում է, որ պողպատի ներքին կառուցվածքի «ուրվական գծում» սուլֆիդների առկայությունը ճաքերի առաջացման ամենահավանական տեղն է։ Հետևաբար, ամրակների արտադրության մեծ թվով վայրերում սառը կռման ճաքերը և ջերմային մշակման մարման ճաքերը առաջանում են բաց մոխրագույն բարակ սուլֆիդների մեծ քանակությունից։ Նման վատ հյուսվածքների ի հայտ գալը խաթարում է մետաղի հատկությունների անընդհատությունը և մեծացնում ջերմային մշակման ռիսկը: «Ուրվական թելը» չի կարող հեռացվել նորմալացման և այլնի միջոցով, և խառնուրդների տարրերը պետք է խստորեն վերահսկվեն հալման գործընթացից կամ մինչև հումքի գործարան մուտք գործելը:
Ոչ մետաղական ներառուկները բաժանվում են ալյումինի (A տիպ) սիլիկատի (C տիպ) և գնդաձև օքսիդի (D տիպ)՝ ըստ իրենց կազմի և դեֆորմացիայի ունակության: Դրանց առկայությունը խաթարում է մետաղի անընդհատությունը, և շերտազատումից հետո առաջանում են փոսիկներ կամ ճաքեր: Սառը մշակման ժամանակ շատ հեշտ է ճաքերի աղբյուր առաջացնել և ջերմային մշակման ժամանակ լարվածության կենտրոնացում առաջացնել, ինչը հանգեցնում է ճաքերի մարման: Հետևաբար, ոչ մետաղական ներառուկները պետք է խստորեն վերահսկվեն: Ներկայիս պողպատե GB/T700-2006 «Ածխածնային կառուցվածքային պողպատ» և GB/T699-2016 «Բարձրորակ ածխածնային կառուցվածքային պողպատ» ստանդարտները ոչ մետաղական ներառուկների համար հստակ պահանջներ չեն սահմանում: Կարևոր մասերի համար A, B և C կոպիտ և բարակ գծերը սովորաբար չեն գերազանցում 1.5-ը, իսկ D և D կոպիտ և բարակ գծերը՝ ոչ ավելի, քան 2:
Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 21-2021
