Көмүртектүү конструкциялык болотто фосфордун бөлүнүшүнүн пайда болушун жана жарака кетишин талдоо
Учурда ата мекендик болот заводдору тарабынан берилген көмүртектүү конструкциялык болот зым таякчаларынын жана тилкелеринин жалпы мүнөздөмөлөрү φ5.5-φ45, ал эми жетилген диапазону φ6.5-φ30. Кичинекей өлчөмдөгү зым таякчаларында жана тилкелеринде фосфордун бөлүнүп чыгышынан улам көптөгөн сапат кырсыктары болот. Келгиле, фосфордун бөлүнүп чыгышынын таасири жана жаракалардын пайда болушун талдоо жөнүндө сүйлөшөлү.
Темирге фосфор кошуу темир-көмүртек фазасынын диаграммасындагы аустенит фазасынын аймагын тиешелүү түрдө жаап коюшу мүмкүн. Ошондуктан, катуу зат менен ликвидустун ортосундагы аралыкты чоңойтуу керек. Фосфор камтыган болот суюк абалдан катуу абалга муздатылганда, ал кеңири температура диапазонунан өтүшү керек. Болоттогу фосфордун диффузия ылдамдыгы жай. Бул учурда, фосфордун жогорку концентрациясына (эрүү температурасы төмөн) ээ болгон эриген темир биринчи катууланган дендриттердин ортосундагы боштуктарга толтурулуп, ошону менен фосфордун бөлүнүп чыгышын пайда кылат.
Муздак багыттоодо же муздак экструзия процессинде жарака кеткен буюмдар көп кездешет. Жарылган буюмдарды металлографиялык текшерүү жана талдоо көрсөткөндөй, феррит менен перлит тилкелерге бөлүштүрүлгөн жана матрицада ак темир тилкеси даана көрүнөт. Ферритте бул тилке сымал феррит матрицасында үзгүлтүктүү тилке сымал ачык боз сульфид кошулмалары бар. Күкүрт фосфидинин бөлүнүп чыгышынан келип чыккан бул тилке сымал түзүлүш "арбак сызыгы" деп аталат. Себеби, фосфордун катуу бөлүнүшү бар аймактагы фосфорго бай зона ак жана жаркыраган көрүнөт. Ак жана жаркыраган курдун фосфордун жогорку курамынан улам, фосфорго бай ак жана жаркыраган курдагы көмүртектин курамы азаят же көмүртектин курамы өтө аз болот. Ушундай жол менен, фосфорго бай курду үзгүлтүксүз куюу учурунда үзгүлтүксүз куюу плитасынын мамыча сымал кристаллдары борборго карай өнүгөт. . Дайындама катууланганда, эритилген болоттон алгач аустенит дендриттери чөкмөгө түшөт. Бул дендриттердеги фосфор жана күкүрт азаят, бирок акыркы катууланган эритилген болот фосфор жана күкүрт кошулмаларына бай, алар дендрит огунун ортосунда катууланат, фосфор менен күкүрттүн көп болушунан улам күкүрт сульфидди пайда кылат, ал эми фосфор матрицада эрийт. Аны диффузиялоо оңой эмес жана көмүртекти бөлүп чыгаруу эффектине ээ. Көмүртекти эритүү мүмкүн эмес, ошондуктан фосфордун катуу эритмесинин айланасында (феррит ак тилкесинин капталдары) көмүртектин курамы жогору. Феррит курунун эки тарабындагы, башкача айтканда, фосфор менен байытылган аймактын эки тарабындагы көмүртек элементи тиешелүү түрдө феррит ак тилкесине параллель кууш, үзгүлтүктүү перлит тилкесин түзөт жана ага жакын жайгашкан кадимки ткандарды бөлүп турат. Блендер ысытылганда жана басылганда, валдар прокаттоо багыты боюнча созулат. Дал ушул себептен феррит тилкесинде фосфор көп болгондуктан, башкача айтканда, фосфордун олуттуу бөлүнүшү олуттуу кең жана жаркыраган феррит тилкесинин түзүлүшүнүн пайда болушуна алып келет, ал эми ачык темир бар. Элементтин корпусунун кең жана жаркыраган тилкесинде сульфиддин ачык боз тилкелери бар. Сульфиддин узун тилкелери бар бул фосфорго бай феррит тилкеси - биз көбүнчө "арбак сызыгы" деп атаган нерсе (1-2-сүрөттү караңыз).
1-сүрөт. SWRCH35K 200X көмүртектүү болоттон жасалган арбак зымы.
2-сүрөт. Жөнөкөй көмүртек болоттон жасалган арбак зым Q235 500X
Болотту ысык жайганда, даярдамадагы фосфордун бөлүнүшү болсо, бирдиктүү микроструктурага жетүү мүмкүн эмес. Андан тышкары, фосфордун катуу бөлүнүшүнөн улам, "арбак зым" түзүлүшү пайда болуп, материалдын механикалык касиеттерин сөзсүз түрдө төмөндөтөт.
Көмүртектүү болотто фосфордун бөлүнүшү кеңири таралган көрүнүш, бирок даражасы башкача. Фосфор катуу бөлүнгөндө ("арбак сызыгы" түзүлүшү пайда болот), ал болотко өтө терс таасирин тийгизет. Албетте, фосфордун катуу бөлүнүшү муздак тигүү процессинде материалдын жарака кетишинин себеби болуп саналат. Болоттун ар кандай данчаларында фосфордун курамы ар башка болгондуктан, материалдын бекемдиги жана катуулугу ар кандай болот; экинчи жагынан, ал материалдын ички стрессти жаратышына алып келет, бул материалдын ички жаракага жакын болушуна өбөлгө түзөт. "Арбак зым" түзүлүшүндөгү материалда катуулуктун, бекемдиктин, сынгандан кийинки узаруунун жана аянтынын, айрыкча соккуга туруктуулуктун азайышы материалдын муздак морттугуна алып келет, ошондуктан фосфордун курамы менен болоттун структуралык касиеттери абдан тыгыз байланышта.
Металлографиялык аныктоо Көрүү талаасынын борборундагы "арбак сызыгы" тканында көп сандаган ачык боз узун сульфиддер бар. Конструкциялык болоттогу металл эмес кошулмалар негизинен оксиддер жана сульфиддер түрүндө болот. GB/T10561-2005 "Болоттогу металл эмес кошулмалардын курамын аныктоо үчүн стандарттуу баалоо диаграммасынын микроскопиялык текшерүү ыкмасына" ылайык, В тибиндеги кошулмалар ушул учурда вулканизацияланат. Материалдын деңгээли 2,5 жана андан жогору жетет. Баарыбызга белгилүү болгондой, металл эмес кошулмалар жаракалардын потенциалдуу булактары болуп саналат. Алардын болушу болоттун микроструктурасынын үзгүлтүксүздүгүнө жана тыгыздыгына олуттуу зыян келтирет жана болоттун гранулалар аралык бекемдигин бир топ төмөндөтөт. Мындан болоттун ички түзүлүшүнүн "арбак сызыгында" сульфиддердин болушу жаракалардын пайда болушунун эң ыктымалдуу жери деген тыянак чыгарууга болот. Ошондуктан, көптөгөн бекиткич өндүрүш жайларында муздак согуу жаракалары жана жылуулук менен иштетүү менен өчүргүч жаракалар көп сандаган ачык боз ичке сульфиддердин болушунан келип чыгат. Мындай начар өрүмдөрдүн пайда болушу металлдын касиеттеринин үзгүлтүксүздүгүн бузат жана жылуулук менен иштетүү коркунучун жогорулатат. "Арбак жибин" нормалдаштыруу ж.б.у.с. менен алып салууга болбойт, ал эми аралашма элементтери эритүү процессинен же чийки зат заводго киргенге чейин катуу көзөмөлдөнүшү керек.
Металл эмес кошулмалар курамына жана деформацияланышына жараша алюминий оксидине (А түрү) (С түрү) жана сфералык оксидге (D түрү) бөлүнөт. Алардын болушу металлдын үзгүлтүксүздүгүн үзөт, ал эми сыйрылгандан кийин чуңкурлар же жаракалар пайда болот. Муздак ысытуу учурунда жаракалардын булагын пайда кылуу жана жылуулук менен иштетүү учурунда чыңалуу концентрациясын пайда кылуу, натыйжада чыңалуу жаракаларына алып келүү абдан оңой. Ошондуктан, металл эмес кошулмаларды катуу көзөмөлдөө керек. Азыркы болот GB/T700-2006 "Көмүртектүү структуралык болот" жана GB/T699-2016 "Жогорку сапаттагы көмүртектүү структуралык болот" стандарттары металл эмес кошулмаларга так талаптарды койбойт. Маанилүү тетиктер үчүн A, B жана C орой жана ичке сызыктары, адатта, 1,5тен ашпайт, ал эми D жана D орой жана ичке сызыктары 2ден ашпайт.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 21-октябры
