कार्बन स्ट्रक्चरल स्टीलमध्ये फॉस्फरस पृथक्करणाच्या निर्मिती आणि क्रॅकिंगचे विश्लेषण
सध्या, घरगुती स्टील मिल्सद्वारे प्रदान केलेल्या कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील वायर रॉड्स आणि बारचे सामान्य वैशिष्ट्य φ5.5-φ45 आहे आणि अधिक परिपक्व श्रेणी φ6.5-φ30 आहे. लहान आकाराच्या वायर रॉड आणि बार कच्च्या मालामध्ये फॉस्फरस पृथक्करणामुळे अनेक दर्जेदार अपघात होतात. तुमच्या संदर्भासाठी फॉस्फरस पृथक्करणाच्या प्रभावाबद्दल आणि क्रॅकच्या निर्मितीच्या विश्लेषणाबद्दल बोलूया.
लोखंडामध्ये फॉस्फरसची भर घालल्याने लोह-कार्बन फेज आकृतीमध्ये ऑस्टेनाइट फेज प्रदेश अनुरूपपणे बंद होऊ शकतो. म्हणून, घन आणि द्रवपदार्थांमधील अंतर वाढवणे आवश्यक आहे. जेव्हा फॉस्फरसयुक्त स्टील द्रवातून घनपदार्थात थंड केले जाते तेव्हा ते विस्तृत तापमान श्रेणीतून जावे लागते. स्टीलमध्ये फॉस्फरसचा प्रसार दर मंद असतो. यावेळी, उच्च फॉस्फरस एकाग्रता (कमी वितळण्याचा बिंदू) असलेले वितळलेले लोखंड पहिल्या घनरूप डेंड्राइट्समधील अंतर भरले जाते, ज्यामुळे फॉस्फरस पृथक्करण तयार होते.
कोल्ड हेडिंग किंवा कोल्ड एक्सट्रूझन प्रक्रियेत, क्रॅक झालेले उत्पादने अनेकदा दिसतात. क्रॅक झालेले उत्पादनांचे मेटॅलोग्राफिक तपासणी आणि विश्लेषण दर्शविते की फेराइट आणि परलाइट बँडमध्ये वितरीत केले जातात आणि मॅट्रिक्समध्ये पांढऱ्या लोखंडाची पट्टी स्पष्टपणे दिसते. फेराइटमध्ये, या बँड-आकाराच्या फेराइट मॅट्रिक्सवर अधूनमधून बँड-आकाराचे हलके राखाडी सल्फाइड समावेश असतात. सल्फर फॉस्फाइडच्या पृथक्करणामुळे निर्माण होणाऱ्या या बँड-आकाराच्या रचनेला "भूत रेषा" म्हणतात. याचे कारण असे की गंभीर फॉस्फरस पृथक्करण असलेल्या क्षेत्रातील फॉस्फरस-समृद्ध झोन पांढरा आणि चमकदार दिसतो. पांढऱ्या आणि चमकदार पट्ट्यामध्ये उच्च फॉस्फरस सामग्रीमुळे, फॉस्फरस-समृद्ध पांढऱ्या आणि चमकदार पट्ट्यामध्ये कार्बनचे प्रमाण कमी होते किंवा कार्बनचे प्रमाण खूप कमी असते. अशा प्रकारे, फॉस्फरस-समृद्ध पट्ट्याच्या सतत कास्टिंग दरम्यान सतत कास्टिंग स्लॅबचे स्तंभीय क्रिस्टल्स मध्यभागी विकसित होतात. . जेव्हा बिलेट घनरूप होते, तेव्हा ऑस्टेनाइट डेंड्राइट्स प्रथम वितळलेल्या स्टीलमधून बाहेर पडतात. या डेंड्राइट्समध्ये असलेले फॉस्फरस आणि सल्फर कमी होतात, परंतु अंतिम घनरूप वितळलेले स्टील फॉस्फरस आणि सल्फर अशुद्धता घटकांनी समृद्ध असते, जे डेंड्राइट अक्षाच्या दरम्यान घनरूप होतात, फॉस्फरस आणि सल्फरच्या उच्च सामग्रीमुळे, सल्फर सल्फाइड तयार करेल आणि फॉस्फरस मॅट्रिक्समध्ये विरघळेल. ते पसरवणे सोपे नाही आणि कार्बन सोडण्याचा प्रभाव आहे. कार्बन वितळवता येत नाही, म्हणून फॉस्फरस घन द्रावणाभोवती (फेराइट पांढऱ्या बँडच्या बाजू) कार्बनचे प्रमाण जास्त असते. फेराइट बेल्टच्या दोन्ही बाजूंना, म्हणजेच फॉस्फरस-समृद्ध क्षेत्राच्या दोन्ही बाजूंना, अनुक्रमे फेराइट पांढऱ्या पट्ट्याला समांतर एक अरुंद, अधूनमधून मोतीबिंदू पट्टा तयार होतो आणि लगतचा सामान्य ऊतक वेगळा होतो. जेव्हा बिलेट गरम केले जाते आणि दाबले जाते, तेव्हा शाफ्ट रोलिंग प्रक्रियेच्या दिशेने वाढतील. हे तंतोतंत आहे कारण फेराइट बँडमध्ये उच्च फॉस्फरस असतो, म्हणजेच, गंभीर फॉस्फरस पृथक्करणामुळे गंभीर रुंद आणि चमकदार फेराइट बँड रचना तयार होते, ज्यामध्ये स्पष्ट लोह असते. घटकाच्या शरीराच्या रुंद आणि चमकदार बँडमध्ये सल्फाइडच्या हलक्या राखाडी पट्ट्या असतात. सल्फाइडच्या लांब पट्ट्यांसह या फॉस्फरसयुक्त फेराइट बँडला आपण सामान्यतः "भूत रेषा" संघटना म्हणतो (आकृती १-२ पहा).

आकृती १ कार्बन स्टील SWRCH35K 200X मध्ये घोस्ट वायर

आकृती २ साध्या कार्बन स्टील Q235 500X मध्ये घोस्ट वायर
जेव्हा स्टील हॉट रोल्ड केले जाते, जोपर्यंत बिलेटमध्ये फॉस्फरसचे पृथक्करण असते, तोपर्यंत एकसमान सूक्ष्म रचना प्राप्त करणे अशक्य असते. शिवाय, गंभीर फॉस्फरस पृथक्करणामुळे, "घोस्ट वायर" रचना तयार झाली आहे, ज्यामुळे सामग्रीचे यांत्रिक गुणधर्म अपरिहार्यपणे कमी होतील. .
कार्बन स्टीलमध्ये फॉस्फरसचे पृथक्करण सामान्य आहे, परंतु त्याची डिग्री वेगळी आहे. जेव्हा फॉस्फरसचे तीव्र पृथक्करण केले जाते ("भूत रेषा" रचना दिसून येते), तेव्हा ते स्टीलवर अत्यंत प्रतिकूल परिणाम आणते. अर्थात, फॉस्फरसचे तीव्र पृथक्करण हे कोल्ड हेडिंग प्रक्रियेदरम्यान मटेरियल क्रॅकिंगचे कारण आहे. स्टीलमधील वेगवेगळ्या धान्यांमध्ये फॉस्फरसचे प्रमाण वेगवेगळे असल्याने, मटेरियलमध्ये वेगवेगळी ताकद आणि कडकपणा असतो; दुसरीकडे, ते मटेरियलला अंतर्गत ताण निर्माण करण्यास भाग पाडते, त्यामुळे मटेरियलला अंतर्गत क्रॅकिंग होण्याची शक्यता वाढते. "भूत वायर" रचना असलेल्या मटेरियलमध्ये, कडकपणा, ताकद, फ्रॅक्चरनंतर वाढ आणि क्षेत्रफळ कमी होणे, विशेषतः प्रभाव कडकपणा कमी होणे, ज्यामुळे मटेरियलची थंड ठिसूळता येते, म्हणून फॉस्फरसचे प्रमाण आणि स्टीलच्या संरचनात्मक गुणधर्मांमध्ये खूप जवळचा संबंध आहे.
मेटॅलोग्राफिक डिटेक्शन दृश्य क्षेत्राच्या मध्यभागी असलेल्या "घोस्ट लाइन" टिश्यूमध्ये, मोठ्या प्रमाणात हलके राखाडी लांबलचक सल्फाइड असतात. स्ट्रक्चरल स्टीलमध्ये नॉन-मेटॅलिक समावेश प्रामुख्याने ऑक्साइड आणि सल्फाइडच्या स्वरूपात असतात. GB/T10561-2005 "स्टीलमध्ये नॉन-मेटॅलिक समावेशाच्या सामग्रीसाठी मानक ग्रेडिंग चार्ट मायक्रोस्कोपिक तपासणी पद्धत" नुसार, प्रकार बी समावेश यावेळी व्हल्कनाइझ केले जातात. सामग्रीची पातळी 2.5 आणि त्याहून अधिक पोहोचते. आपल्या सर्वांना माहित आहे की, नॉन-मेटॅलिक समावेश हे क्रॅकचे संभाव्य स्रोत आहेत. त्यांचे अस्तित्व स्टील मायक्रोस्ट्रक्चरच्या सातत्य आणि कॉम्पॅक्टनेसला गंभीरपणे नुकसान करेल आणि स्टीलची इंटरग्रॅन्युलर ताकद मोठ्या प्रमाणात कमी करेल. यावरून असे अनुमान काढले जाते की स्टीलच्या अंतर्गत संरचनेच्या "घोस्ट लाइन" मध्ये सल्फाइडची उपस्थिती क्रॅकिंगसाठी सर्वात संभाव्य स्थान आहे. म्हणून, मोठ्या संख्येने फास्टनर उत्पादन साइट्समध्ये कोल्ड फोर्जिंग क्रॅक आणि उष्णता उपचार शमन करणारे क्रॅक मोठ्या संख्येने हलके राखाडी पातळ सल्फाइडमुळे होतात. अशा वाईट विणकामांमुळे धातूच्या गुणधर्मांची सातत्य नष्ट होते आणि उष्णता उपचारांचा धोका वाढतो. "भूत धागा" सामान्यीकरण इत्यादी करून काढता येत नाही आणि वितळण्याच्या प्रक्रियेतून किंवा कच्चा माल कारखान्यात प्रवेश करण्यापूर्वी अशुद्धता घटकांवर कडक नियंत्रण ठेवले पाहिजे.
धातू नसलेल्या समावेशांना त्यांच्या रचना आणि विकृतीनुसार अॅल्युमिना (प्रकार A) सिलिकेट (प्रकार C) आणि गोलाकार ऑक्साईड (प्रकार D) मध्ये विभागले जाते. त्यांच्या अस्तित्वामुळे धातूची सातत्य कमी होते आणि सोलल्यानंतर खड्डे किंवा भेगा तयार होतात. थंडी वाजवताना भेगांचा स्रोत तयार करणे आणि उष्णता उपचारादरम्यान ताण एकाग्रता निर्माण करणे खूप सोपे आहे, ज्यामुळे क्रॅकिंग शमन होते. म्हणून, धातू नसलेल्या समावेशांवर काटेकोरपणे नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे. सध्याचे स्टील GB/T700-2006 "कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील" आणि GB/T699-2016 "उच्च-गुणवत्तेचे कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील" मानके धातू नसलेल्या समावेशांसाठी स्पष्ट आवश्यकता देत नाहीत. . महत्त्वाच्या भागांसाठी, A, B आणि C च्या खडबडीत आणि बारीक रेषा सामान्यतः 1.5 पेक्षा जास्त नसतात आणि D आणि D च्या खडबडीत आणि बारीक रेषा 2 पेक्षा जास्त नसतात.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-२१-२०२१





