Analisis Pembentukan dan Keretakan Pengasingan Fosforus dalam Keluli Struktur Karbon
Pada masa ini, spesifikasi biasa rod dan bar dawai keluli struktur karbon yang disediakan oleh kilang keluli domestik ialah φ5.5-φ45, dan julat yang lebih matang ialah φ6.5-φ30. Terdapat banyak kemalangan kualiti yang disebabkan oleh pengasingan fosforus dalam bahan mentah rod dan bar dawai bersaiz kecil. Mari kita bincangkan tentang pengaruh pengasingan fosforus dan analisis pembentukan retakan untuk rujukan anda.
Penambahan fosforus kepada besi boleh menutup kawasan fasa austenit dalam gambarajah fasa besi-karbon. Oleh itu, jarak antara pepejal dan cecair mesti dibesarkan. Apabila keluli yang mengandungi fosforus disejukkan daripada cecair kepada pepejal, ia perlu melalui julat suhu yang luas. Kadar resapan fosforus dalam keluli adalah perlahan. Pada masa ini, besi cair dengan kepekatan fosforus yang tinggi (takat lebur rendah) diisi dalam jurang antara dendrit pemejalan pertama, sekali gus membentuk pengasingan fosforus.
Dalam proses pengepalaan sejuk atau penyemperitan sejuk, produk retak sering dilihat. Pemeriksaan metalografi dan analisis produk retak menunjukkan bahawa ferit dan pearlit diagihkan dalam jalur, dan jalur besi putih dapat dilihat dengan jelas dalam matriks. Dalam ferit, terdapat kemasukan sulfida kelabu muda berbentuk jalur sekejap-sekejap pada matriks ferit berbentuk jalur ini. Struktur berbentuk jalur ini yang disebabkan oleh pengasingan sulfur fosfida dipanggil "garis hantu". Ini kerana zon kaya fosforus di kawasan dengan pengasingan fosforus yang teruk kelihatan putih dan cerah. Disebabkan kandungan fosforus yang tinggi pada jalur putih dan cerah, kandungan karbon dalam jalur putih dan cerah yang diperkaya fosforus berkurangan atau kandungan karbon sangat kecil. Dengan cara ini, kristal kolumnar papak tuangan berterusan berkembang ke arah tengah semasa tuangan berterusan jalur diperkaya fosforus. Apabila bilet dipadatkan, dendrit austenit mula-mula termendak daripada keluli cair. Fosforus dan sulfur yang terkandung dalam dendrit ini berkurangan, tetapi keluli cair yang dipejalkan akhir kaya dengan unsur-unsur kekotoran fosforus dan sulfur, yang memejal di antara paksi dendrit, disebabkan oleh kandungan fosforus dan sulfur yang tinggi, sulfur akan membentuk sulfida, dan fosforus akan larut dalam matriks. Ia tidak mudah meresap dan mempunyai kesan melepaskan karbon. Karbon tidak boleh dicairkan, jadi di sekitar larutan pepejal fosforus (sisi jalur putih ferit) mempunyai kandungan karbon yang lebih tinggi. Unsur karbon di kedua-dua belah jalur ferit, iaitu, di kedua-dua belah kawasan yang diperkaya fosforus, masing-masing membentuk jalur pearlit sempit dan berselang-seli selari dengan jalur putih ferit, dan tisu normal bersebelahan terpisah. Apabila bilet dipanaskan dan ditekan, aci akan memanjang sepanjang arah pemprosesan penggelek. Ini kerana jalur ferit mengandungi fosforus yang tinggi, iaitu, pengasingan fosforus yang serius membawa kepada pembentukan struktur jalur ferit yang luas dan cerah, dengan besi yang jelas Terdapat jalur sulfida kelabu muda dalam jalur lebar dan cerah badan elemen. Jalur ferit yang kaya dengan fosforus ini dengan jalur sulfida yang panjang adalah apa yang biasa kita panggil organisasi "garis hantu" (lihat Rajah 1-2).
Rajah 1 Wayar hantu dalam keluli karbon SWRCH35K 200X
Rajah 2 Wayar hantu dalam keluli karbon biasa Q235 500X
Apabila keluli digulung panas, selagi terdapat pengasingan fosforus dalam bilet, adalah mustahil untuk mendapatkan mikrostruktur yang seragam. Tambahan pula, disebabkan oleh pengasingan fosforus yang teruk, struktur "wayar hantu" telah terbentuk, yang pasti akan mengurangkan sifat mekanikal bahan tersebut.
Pengasingan fosforus dalam keluli karbon adalah perkara biasa, tetapi tahapnya berbeza. Apabila fosforus diasingkan dengan teruk (struktur "garisan hantu" muncul), ia akan membawa kesan yang sangat buruk kepada keluli. Jelas sekali, pengasingan fosforus yang teruk adalah punca keretakan bahan semasa proses pengepalaan sejuk. Oleh kerana butiran keluli yang berbeza mempunyai kandungan fosforus yang berbeza, bahan tersebut mempunyai kekuatan dan kekerasan yang berbeza; sebaliknya, ia juga menyebabkan bahan menghasilkan tekanan dalaman, ia akan menggalakkan bahan tersebut terdedah kepada keretakan dalaman. Dalam bahan dengan struktur "wayar hantu", ia adalah pengurangan kekerasan, kekuatan, pemanjangan selepas patah dan pengurangan luas, terutamanya pengurangan ketahanan hentaman, yang akan menyebabkan kerapuhan sejuk bahan, jadi kandungan fosforus dan sifat struktur keluli mempunyai hubungan yang sangat rapat.
Pengesanan metalografi Dalam tisu "garisan hantu" di tengah medan pandangan, terdapat sebilangan besar sulfida memanjang kelabu muda. Rangkuman bukan logam dalam keluli struktur terutamanya wujud dalam bentuk oksida dan sulfida. Menurut GB/T10561-2005 "Carta Penggredan Piawai Kaedah Pemeriksaan Mikroskopik untuk Kandungan Rangkuman Bukan Logam dalam Keluli", rangkuman Jenis B divulkanisasi pada masa ini. Tahap bahan mencapai 2.5 dan ke atas. Seperti yang kita semua tahu, rangkuman bukan logam adalah sumber retakan yang berpotensi. Kewujudannya akan merosakkan kesinambungan dan kekompakan mikrostruktur keluli dengan serius, dan mengurangkan kekuatan antara butiran keluli dengan ketara. Dari sini, disimpulkan bahawa kehadiran sulfida dalam "garisan hantu" struktur dalaman keluli adalah lokasi yang paling mungkin untuk retakan. Oleh itu, retakan penempaan sejuk dan retakan pelindapkejutan rawatan haba di sebilangan besar tapak pengeluaran pengikat disebabkan oleh sebilangan besar sulfida langsing kelabu muda. Kemunculan anyaman yang buruk sedemikian memusnahkan kesinambungan sifat logam dan meningkatkan risiko rawatan haba. "Benang hantu" tidak boleh ditanggalkan dengan menormalkan, dsb., dan unsur-unsur bendasing harus dikawal ketat daripada proses peleburan atau sebelum bahan mentah memasuki kilang.
Rangkuman bukan logam dibahagikan kepada alumina (jenis A) silikat (jenis C) dan oksida sfera (jenis D) mengikut komposisi dan kebolehubahannya. Kewujudannya memutuskan kesinambungan logam, dan lubang atau retakan terbentuk selepas pengelupasan. Sangat mudah untuk membentuk sumber retakan semasa pengurasan sejuk dan menyebabkan kepekatan tegasan semasa rawatan haba, mengakibatkan keretakan pelindapkejutan. Oleh itu, rangkuman bukan logam mesti dikawal ketat. Piawaian keluli semasa GB/T700-2006 "Keluli Struktur Karbon" dan GB/T699-2016 "Keluli Struktur Karbon Berkualiti Tinggi" tidak menetapkan keperluan yang jelas untuk rangkuman bukan logam. . Bagi bahagian penting, garis kasar dan halus A, B, dan C secara amnya tidak lebih daripada 1.5, dan garis kasar dan halus D dan D tidak lebih daripada 2.
Masa siaran: 21 Okt-2021
