Нүүрстөрөгчийн бүтцийн ган дахь фосфорын ялгарал үүсэх ба хагарлын шинжилгээ
Одоогийн байдлаар дотоодын гангийн үйлдвэрүүдийн нийлүүлдэг нүүрстөрөгчийн бүтцийн ган төмөр утсан саваа, баарны нийтлэг үзүүлэлтүүд нь φ5.5-φ45, харин илүү боловсронгуй хүрээ нь φ6.5-φ30 байна. Жижиг хэмжээтэй төмөр утсан саваа, баарны түүхий эдэд фосфорын ялгаралаас үүдэлтэй олон чанарын осол гардаг. Таны лавлагаанд зориулж фосфорын ялгарал болон ан цав үүсэх шинжилгээний талаар ярилцъя.
Төмрийг фосфороор дүүргэснээр төмөр-нүүрстөрөгчийн фазын диаграмм дахь аустенит фазын бүсийг хааж болно. Тиймээс хатуу биет ба шингэн биетийн хоорондох зайг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Фосфор агуулсан ганг шингэнээс хатуу биет рүү хөргөхөд өргөн температурын хүрээнд дамжин өнгөрөх шаардлагатай. Ган дахь фосфорын тархалтын хурд удаан байдаг. Энэ үед фосфорын өндөр агууламжтай (бага хайлах цэгтэй) хайлсан төмөр нь анхны хатуурсан дендритүүдийн хоорондох зайг дүүргэж, улмаар фосфорын ялгарал үүсдэг.
Хүйтэн толгойлолт эсвэл хүйтэн шахалтын процесст хагарсан бүтээгдэхүүнүүд ихэвчлэн харагддаг. Хагарсан бүтээгдэхүүний металлографийн үзлэг, шинжилгээгээр феррит ба перлит нь туузаар тархсан бөгөөд матрицад цагаан төмрийн тууз тод харагдаж байгааг харуулж байна. Ферритэд энэхүү тууз хэлбэртэй феррит матриц дээр тасалданги тууз хэлбэртэй цайвар саарал сульфидын оруулгууд байдаг. Хүхрийн фосфидын ялгаралаас үүссэн энэхүү тууз хэлбэртэй бүтцийг "хий үзэгдлийн шугам" гэж нэрлэдэг. Учир нь фосфорын ялгарал хүчтэй байдаг хэсэгт фосфороор баялаг бүс нь цагаан, тод харагддаг. Цагаан, тод бүсний фосфорын агууламж өндөр байдаг тул фосфороор баялаг цагаан, тод бүс дэх нүүрстөрөгчийн агууламж буурдаг эсвэл нүүрстөрөгчийн агууламж маш бага байдаг. Ийм байдлаар фосфороор баялаг бүсийг тасралтгүй цутгах явцад тасралтгүй цутгах хавтангийн багана хэлбэртэй талстууд төв рүү чиглэн хөгждөг. . Бэлдмэлийг хатууруулах үед хайлсан гангаас эхлээд аустенит дендритүүд тунадасждаг. Эдгээр дендритүүдэд агуулагдах фосфор болон хүхэр багасдаг боловч эцсийн хатуурсан хайлсан ган нь фосфор болон хүхрийн хольцын элементүүдээр баялаг бөгөөд дендрит тэнхлэгийн хооронд фосфор болон хүхрийн өндөр агууламжаас болж хүхэр сульфид үүсгэж, фосфор нь матрицад уусдаг. Үүнийг тараахад хялбар биш бөгөөд нүүрстөрөгчийг гадагшлуулах нөлөөтэй. Нүүрстөрөгчийг хайлуулж болохгүй тул фосфорын хатуу уусмалын эргэн тойронд (феррит цагаан зурвасын хажуу талууд) нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байдаг. Феррит туузны хоёр талд, өөрөөр хэлбэл фосфороор баяжуулсан хэсгийн хоёр талд нүүрстөрөгчийн элемент нь феррит цагаан туузтай параллель нарийн, завсарлагатай перлит тууз үүсгэдэг бөгөөд зэргэлдээ хэвийн эдийг тусгаарладаг. Бэлдмэлийг халааж, дарахад голууд нь гулсмал боловсруулалтын чиглэлийн дагуу сунадаг. Энэ нь яг феррит тууз нь өндөр фосфор агуулдагтай холбоотой, өөрөөр хэлбэл фосфорын ноцтой ялгарал нь ноцтой өргөн, тод феррит туузны бүтэц үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд илэрхий төмөртэй байдаг. Элементийн биеийн өргөн, тод зурвас дээр цайвар саарал сульфидын туузууд байдаг. Сульфидын урт тууз бүхий энэхүү фосфороор баялаг феррит зурвасыг бидний "хий үзэгдлийн шугам"-ын зохион байгуулалт гэж нэрлэдэг (Зураг 1-2-ыг үзнэ үү).
Зураг 1 Нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн хий үзэгдэлтэй утас SWRCH35K 200X
Зураг 2 Энгийн нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн хий үзэгдэл утас Q235 500X
Ганыг халуунаар цувихад бэлдэцэд фосфорын ялгарал байгаа л бол жигд бичил бүтэц бий болгох боломжгүй юм. Түүнчлэн, фосфорын хүчтэй ялгаралаас болж "хий үзэгдлийн утас" бүтэц үүссэн нь материалын механик шинж чанарыг зайлшгүй бууруулна.
Нүүрстөрөгчийн ган дахь фосфорын ялгарал нь нийтлэг боловч зэрэг нь өөр өөр байдаг. Фосфорыг хүчтэй ялгахад ("хий үзэгдлийн шугам" бүтэц гарч ирэх) ганд маш сөрөг нөлөө үзүүлэх болно. Мэдээжийн хэрэг, фосфорын хүчтэй ялгарал нь хүйтэн толгойн процессын үед материалын хагарлын буруутан юм. Ган дахь өөр өөр ширхэгүүд нь фосфорын агууламж өөр өөр байдаг тул материал нь өөр өөр бат бөх, хатуулагтай байдаг; нөгөө талаас, энэ нь материалыг дотоод стресс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь материалыг дотоод хагаралд өртөмтгий болгодог. "хий үзэгдлийн утас" бүтэцтэй материалын хувьд хатуулаг, бат бөх чанар, хугарлын дараах суналт, талбай буурах, ялангуяа цохилтын бат бөх чанар буурах нь материалын хүйтэн хэврэгшилд хүргэдэг тул фосфорын агууламж болон гангийн бүтцийн шинж чанарууд нь маш нягт холбоотой байдаг.
Металлографийн илрүүлэлт Харах талбайн төв хэсэгт байрлах "хий үзэгдлийн шугам" эдэд олон тооны цайвар саарал сунасан сульфидууд байдаг. Бүтцийн ган дахь металл бус оруулгууд нь голчлон исэл ба сульфидын хэлбэрээр байдаг. GB/T10561-2005 "Ган дахь металл бус оруулгын агууламжийг тодорхойлох стандарт зэрэглэлийн хүснэгтийн микроскопын үзлэгийн арга"-ын дагуу В хэлбэрийн оруулгууд энэ үед вулканжсан байдаг. Материалын түвшин 2.5 ба түүнээс дээш түвшинд хүрдэг. Бидний мэдэж байгаагаар металл бус оруулгууд нь хагарлын болзошгүй эх үүсвэр болдог. Тэдгээрийн оршин тогтнол нь гангийн бичил бүтцийн тасралтгүй байдал, нягтралд ноцтой хохирол учруулж, гангийн хоорондын бат бөх чанарыг эрс бууруулдаг. Үүнээс үзэхэд гангийн дотоод бүтцийн "хий үзэгдлийн шугам"-д сульфид байгаа нь хагарал үүсэх хамгийн магадлалтай газар гэж дүгнэж болно. Тиймээс олон тооны бэхэлгээний үйлдвэрлэлийн талбайд хүйтэн шахах хагарал, дулааны боловсруулалтын унтраах хагарал нь олон тооны цайвар саарал нарийхан сульфидуудаас үүдэлтэй байдаг. Ийм муу нэхмэлийн харагдах байдал нь металлын шинж чанарын тасралтгүй байдлыг алдагдуулж, дулааны боловсруулалтын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. "Сүнсний утас"-ыг хэвийн болгох гэх мэт аргаар арилгах боломжгүй бөгөөд хольцын элементүүдийг хайлуулах процессоос эсвэл түүхий эд үйлдвэрт орохоос өмнө хатуу хянах хэрэгтэй.
Металл бус оруулгуудыг найрлага болон хэв гажилтын байдлаас нь хамааран хөнгөнцагааны исэл (А төрөл) силикат (С төрөл) болон бөмбөрцөг исэл (D төрөл) гэж хуваадаг. Тэдгээрийн оршин тогтнол нь металлын тасралтгүй байдлыг тасалдуулж, хальсалсны дараа нүх эсвэл ан цав үүсдэг. Хүйтэн давхцлын үед ан цавын эх үүсвэр үүсгэх, дулааны боловсруулалтын үед стрессийн концентрацийг бий болгох, улмаар бөхөөх хагарал үүсэх нь маш амархан байдаг. Тиймээс металл бус оруулгуудыг хатуу хянах ёстой. Одоогийн гангийн GB/T700-2006 "Нүүрстөрөгчийн бүтцийн ган" болон GB/T699-2016 "Өндөр чанартай нүүрстөрөгчийн бүтцийн ган" стандартууд нь металл бус оруулгад тодорхой шаардлага тавьдаггүй. Чухал эд ангиудын хувьд A, B, C-ийн бүдүүн ба нарийн шугамууд нь ерөнхийдөө 1.5-аас ихгүй, D ба D-ийн бүдүүн ба нарийн шугамууд нь 2-оос ихгүй байна.
Нийтэлсэн цаг: 2021 оны 10-р сарын 21
