Analiza e Formimit dhe Çarjes së Segregacionit të Fosforit në Çelikun Strukturor të Karbonit
Aktualisht, specifikimet e zakonshme të shufrave dhe shufrave të telit të karbonit strukturor të ofruara nga fabrikat vendase të çelikut janë φ5.5-φ45, dhe diapazoni më i pjekur është φ6.5-φ30. Ka shumë aksidente cilësore të shkaktuara nga ndarja e fosforit në lëndët e para të shufrave dhe shufrave të telit me madhësi të vogël. Le të flasim për ndikimin e ndarjes së fosforit dhe analizën e formimit të çarjeve për referencën tuaj.
Shtimi i fosforit në hekur mund të mbyllë përkatësisht rajonin e fazës së austenitit në diagramin fazor hekur-karbon. Prandaj, distanca midis solidusit dhe likuidusit duhet të rritet. Kur çeliku që përmban fosfor ftohet nga gjendje e lëngshme në gjendje të ngurtë, ai duhet të kalojë nëpër një gamë të gjerë temperaturash. Shkalla e difuzionit të fosforit në çelik është e ngadaltë. Në këtë kohë, hekuri i shkrirë me një përqendrim të lartë fosfori (pikë shkrirjeje e ulët) mbushet në boshllëqet midis dendriteve të para të ngurtësuara, duke formuar kështu ndarjen e fosforit.
Në procesin e prerjes së ftohtë ose të ekstrudimit të ftohtë, shpesh shihen produkte të çara. Inspektimi dhe analiza metalografike e produkteve të çara tregon se ferriti dhe perliti janë të shpërndarë në breza, dhe një shirit hekuri i bardhë mund të shihet qartë në matricë. Në ferrit, ka përfshirje të ndërprera të sulfurit gri të çelët në formë brezi në këtë matricë ferriti në formë brezi. Kjo strukturë në formë brezi e shkaktuar nga ndarja e fosfidit të squfurit quhet "vijë fantazmë". Kjo ndodh sepse zona e pasur me fosfor në zonën me ndarje të rëndë të fosforit duket e bardhë dhe e ndritshme. Për shkak të përmbajtjes së lartë të fosforit në brezin e bardhë dhe të ndritshëm të pasuruar me fosfor, përmbajtja e karbonit në brezin e bardhë dhe të ndritshëm të pasuruar me fosfor zvogëlohet ose përmbajtja e karbonit është shumë e vogël. Në këtë mënyrë, kristalet kolone të pllakës së derdhjes së vazhdueshme zhvillohen drejt qendrës gjatë derdhjes së vazhdueshme të brezit të pasuruar me fosfor. Kur shufra ngurtësohet, dendritet e austenitit precipitohen së pari nga çeliku i shkrirë. Fosfori dhe squfuri që përmbahen në këto dendrite janë të reduktuar, por çeliku i shkrirë i ngurtësuar përfundimtar është i pasur me fosfor dhe elementë të papastërtisë së squfurit, të cilët ngurtësohen. Midis boshtit të dendritit, për shkak të përmbajtjes së lartë të fosforit dhe squfurit, squfuri do të formojë sulfur, dhe fosfori do të tretet në matricë. Nuk është e lehtë të shpërndahet dhe ka efektin e shkarkimit të karbonit. Karboni nuk mund të shkrihet, kështu që rreth tretësirës së ngurtë të fosforit (anët e brezit të bardhë të ferritit) kanë një përmbajtje më të lartë karboni. Elementi i karbonit në të dy anët e brezit të ferritit, domethënë, në të dy anët e zonës së pasuruar me fosfor, formon përkatësisht një brez të ngushtë, të ndërprerë perliti paralel me brezin e bardhë të ferritit, dhe indin normal ngjitur të ndarë. Kur shufra nxehet dhe shtypet, boshtet do të shtrihen përgjatë drejtimit të përpunimit të rrotullimit. Pikërisht për shkak se brezi i ferritit përmban fosfor të lartë, domethënë, ndarja serioze e fosforit çon në formimin e një strukture serioze të gjerë dhe të ndritshme të brezit të ferritit, me hekur të dukshëm. Ka shirita gri të çelët sulfuri në brezin e gjerë dhe të ndritshëm të trupit të elementit. Kjo brez ferriti i pasur me fosfor me shirita të gjatë sulfuri është ajo që ne zakonisht e quajmë organizimi i "vijës fantazmë" (shih Figurën 1-2).
Figura 1 Tel fantazmë në çelik karboni SWRCH35K 200X
Figura 2 Tel fantazmë në çelik karboni të thjeshtë Q235 500X
Kur çeliku petëzohet në të nxehtë, për sa kohë që ka ndarje të fosforit në copën e punës, është e pamundur të arrihet një mikrostrukturë uniforme. Për më tepër, për shkak të ndarjes së rëndë të fosforit, është formuar një strukturë "teli fantazmë", e cila në mënyrë të pashmangshme do të zvogëlojë vetitë mekanike të materialit.
Ndarja e fosforit në çelikun e karbonit është e zakonshme, por shkalla është e ndryshme. Kur fosfori është i ndarë rëndë (shfaqet struktura e "vijës fantazmë", kjo do të sjellë efekte jashtëzakonisht negative në çelik. Natyrisht, ndarja e rëndë e fosforit është shkaku i çarjeve të materialit gjatë procesit të prerjes në të ftohtë. Meqenëse kokrrizat e ndryshme në çelik kanë përmbajtje të ndryshme fosfori, materiali ka forcë dhe fortësi të ndryshme; nga ana tjetër, kjo gjithashtu e bën materialin të prodhojë stres të brendshëm, duke e bërë materialin të prirur ndaj çarjeve të brendshme. Në materialin me strukturë "teli fantazmë", është pikërisht zvogëlimi i fortësisë, qëndrueshmërisë, zgjatjes pas thyerjes dhe zvogëlimi i sipërfaqes, veçanërisht zvogëlimi i rezistencës ndaj goditjes, që do të çojë në brishtësinë e materialit në të ftohtë, kështu që përmbajtja e fosforit dhe vetitë strukturore të çelikut kanë një marrëdhënie shumë të ngushtë.
Zbulimi metalografik Në indin e "vijës fantazmë" në qendër të fushës së shikimit, ekziston një numër i madh sulfidesh të zgjatura gri të çelëta. Përfshirjet jometalike në çelikun strukturor ekzistojnë kryesisht në formën e oksideve dhe sulfideve. Sipas GB/T10561-2005 "Metoda e Inspektimit Mikroskopik të Grafikut Standard të Notimit për Përmbajtjen e Përfshirjeve Jometalike në Çelik", përfshirjet e Tipit B janë të vullkanizuara në këtë kohë. Niveli i materialit arrin 2.5 e lart. Siç e dimë të gjithë, përfshirjet jometalike janë burime të mundshme të çarjeve. Ekzistenca e tyre do të dëmtojë seriozisht vazhdimësinë dhe kompaktësinë e mikrostrukturës së çelikut dhe do të zvogëlojë shumë forcën ndërgranulare të çelikut. Nga kjo nxirret përfundimi se prania e sulfideve në "vijën fantazmë" të strukturës së brendshme të çelikut është vendi më i mundshëm për çarje. Prandaj, çarjet e farkëtimit të ftohtë dhe çarjet e shuarjes së trajtimit termik në një numër të madh vendesh prodhimi të elementeve të fiksimit shkaktohen nga një numër i madh sulfidesh të holla gri të çelëta. Shfaqja e thurjeve të tilla të këqija shkatërron vazhdimësinë e vetive të metalit dhe rrit rrezikun e trajtimit termik. "Fija fantazmë" nuk mund të hiqet me normalizim etj., dhe elementët e papastërtive duhet të kontrollohen rreptësisht që nga procesi i shkrirjes ose përpara se lëndët e para të hyjnë në fabrikë.
Përfshirjet jometalike ndahen në silikat alumine (tipi A) (tipi C) dhe oksid sferik (tipi D) sipas përbërjes dhe deformueshmërisë së tyre. Ekzistenca e tyre ndërpret vazhdimësinë e metalit dhe pas zhveshjes formohen gropa ose çarje. Është shumë e lehtë të formohet një burim çarjesh gjatë përmbysjes në të ftohtë dhe të shkaktojë përqendrim të stresit gjatë trajtimit termik, duke rezultuar në çarje gjatë shuarjes. Prandaj, përfshirjet jometalike duhet të kontrollohen rreptësisht. Standardet aktuale të çelikut GB/T700-2006 "Çelik Strukturor Karboni" dhe GB/T699-2016 "Çelik Strukturor Karboni me Cilësi të Lartë" nuk bëjnë kërkesa të qarta për përfshirjet jometalike. Për pjesët e rëndësishme, vijat e trasha dhe të holla të A, B dhe C në përgjithësi nuk janë më shumë se 1.5, dhe vijat e trasha dhe të holla D dhe D nuk janë më shumë se 2.
Koha e postimit: 21 tetor 2021
