Analisis Pembentukan sareng Retakan Segregasi Fosfor dina Baja Struktural Karbon
Ayeuna, spésifikasi umum batang kawat baja struktural karbon sareng batang anu disayogikeun ku pabrik baja domestik nyaéta φ5.5-φ45, sareng kisaran anu langkung dewasa nyaéta φ6.5-φ30. Aya seueur kacilakaan kualitas anu disababkeun ku segregasi fosfor dina bahan baku batang kawat sareng batang ukuran alit. Hayu urang bahas pangaruh segregasi fosfor sareng analisis pembentukan retakan pikeun rujukan anjeun.
Panambahan fosfor kana beusi tiasa nutup daérah fase austenit dina diagram fase beusi-karbon. Ku kituna, jarak antara solidus sareng liquidus kedah dilegaan. Nalika baja anu ngandung fosfor didinginkan tina cair ka padet, éta kedah ngaliwat rentang suhu anu lega. Laju difusi fosfor dina baja laun. Dina waktos ieu, beusi cair kalayan konsentrasi fosfor anu luhur (titik lebur anu handap) dieusi dina celah antara dendrit anu mimiti padet, sahingga ngabentuk segregasi fosfor.
Dina prosés cold heading atanapi cold extrusion, produk anu retak sering katingali. Pamariksaan metalografi sareng analisis produk anu retak nunjukkeun yén ferit sareng pearlit disebarkeun dina pita, sareng jalur beusi bodas tiasa katingali jelas dina matriks. Dina ferit, aya inklusi sulfida kulawu ngora anu bentukna pita anu pegat-pegat dina matriks ferit anu bentukna pita ieu. Struktur bentuk pita ieu anu disababkeun ku segregasi walirang fosfida disebut "garis hantu". Ieu kusabab zona beunghar fosfor di daérah anu segregasi fosfor parah katingalina bodas sareng caang. Kusabab kandungan fosfor anu luhur dina sabuk bodas sareng caang, kandungan karbon dina sabuk bodas sareng caang anu beunghar fosfor ngirangan atanapi kandungan karbonna alit pisan. Ku cara kieu, kristal kolumnar tina lempengan tuang kontinyu berkembang ka arah tengah salami tuang kontinyu tina sabuk anu beunghar fosfor. Nalika billet padet, dendrit austenit mimitina diendapkeun tina baja cair. Fosfor sareng walirang anu aya dina dendrit ieu dikirangan, tapi baja cair anu padet ahirna beunghar ku unsur pangotor fosfor sareng walirang, anu padet di Antara sumbu dendrit, kusabab kandungan fosfor sareng walirang anu luhur, walirang bakal ngabentuk sulfida, sareng fosfor bakal leyur dina matriks. Éta henteu gampang didifusi sareng gaduh pangaruh ngaluarkeun karbon. Karbon henteu tiasa dilebur, janten di sakitar larutan padet fosfor (Sisi pita bodas ferit) gaduh kandungan karbon anu langkung luhur. Unsur karbon dina dua sisi sabuk ferit, nyaéta, dina dua sisi daérah anu beunghar fosfor, masing-masing ngabentuk sabuk pearlit anu sempit sareng intermiten sajajar sareng sabuk bodas ferit, sareng jaringan normal anu caket misah. Nalika billet dipanaskeun sareng dipencet, aci bakal manjang sapanjang arah pamrosésan gulungan. Éta kusabab pita ferit ngandung fosfor anu luhur, nyaéta, segregasi fosfor anu serius ngarah kana formasi struktur pita ferit anu lega sareng caang anu serius, kalayan beusi anu jelas Aya jalur sulfida kulawu hampang dina pita lega sareng caang tina awak unsur. Pita ferit anu beunghar fosfor ieu kalayan jalur sulfida anu panjang nyaéta anu umumna urang sebut organisasi "garis hantu" (tingali Gambar 1-2).
Gambar 1 Kawat hantu dina baja karbon SWRCH35K 200X
Gambar 2 Kawat hantu dina baja karbon polos Q235 500X
Nalika baja digulung panas, salami aya segregasi fosfor dina billet, mustahil pikeun kéngingkeun mikrostruktur anu seragam. Leuwih ti éta, kusabab segregasi fosfor anu parah, struktur "kawat hantu" parantos kabentuk, anu pasti bakal ngirangan sipat mékanis bahan éta.
Segregasi fosfor dina baja karbon téh umum, tapi darajatna béda. Nalika fosfor dipisahkeun sacara parah (struktur "garis hantu" muncul), éta bakal mawa pangaruh anu parah pisan kana baja. Jelas, segregasi fosfor anu parah mangrupikeun panyabab retakan bahan nalika prosés cold heading. Kusabab butir anu béda dina baja gaduh eusi fosfor anu béda, bahan éta gaduh kakuatan sareng karasa anu béda; di sisi anu sanés, éta ogé ngajantenkeun bahan ngahasilkeun setrés internal, éta bakal ngamajukeun bahan janten rentan ka retakan internal. Dina bahan anu gaduh struktur "kawat hantu", éta justru ngirangan karasa, kakuatan, elongasi saatos patah sareng ngirangan daérah, khususna ngirangan kateguhan dampak, anu bakal nyababkeun bahan rapuh tiis, janten eusi fosfor sareng sipat struktural baja gaduh hubungan anu caket pisan.
Deteksi metalografi Dina jaringan "garis hantu" di tengah lapangan pandang, aya sajumlah ageung sulfida manjang kulawu ngora. Inklusi non-logam dina baja struktural utamina aya dina bentuk oksida sareng sulfida. Numutkeun GB/T10561-2005 "Bagan Grading Standar Métode Inspeksi Mikroskopis pikeun Eusi Inklusi Non-logam dina Baja", inklusi Tipe B divulkanisasi dina waktos ayeuna Tingkat bahan ngahontal 2,5 sareng langkung luhur. Sakumaha urang terang, inklusi non-logam mangrupikeun sumber poténsial retakan. Ayana aranjeunna bakal ngaruksak sacara serius kontinuitas sareng kakompakan mikrostruktur baja, sareng ngirangan pisan kakuatan intergranular baja. Tina ieu disimpulkeun yén ayana sulfida dina "garis hantu" struktur internal baja mangrupikeun lokasi anu paling dipikaresep pikeun retakan. Ku alatan éta, retakan tempa tiis sareng retakan quenching perlakuan panas di sajumlah ageung tempat produksi pengikat disababkeun ku sajumlah ageung sulfida ipis kulawu ngora. Penampilan anyaman anu goréng sapertos kitu ngancurkeun kontinuitas sipat logam sareng ningkatkeun résiko perlakuan panas. "Benang hantu" teu tiasa dicabut ku cara normalisasi, jsb., sareng unsur-unsur pangotor kedah dikontrol sacara ketat tina prosés peleburan atanapi sateuacan bahan baku lebet ka pabrik.
Inklusi non-logam dibagi kana alumina (tipe A) silikat (tipe C) sareng oksida buleud (tipe D) numutkeun komposisi sareng deformabilitasna. Ayana aranjeunna motong kontinuitas logam, sareng liang atanapi retakan kabentuk saatos dikupas. Gampang pisan pikeun ngabentuk sumber retakan nalika diusik tiis sareng nyababkeun konsentrasi setrés nalika perlakuan panas, anu ngahasilkeun retakan quenching. Ku alatan éta, inklusi non-logam kedah dikontrol sacara ketat. Standar baja GB/T700-2006 "Baja Struktural Karbon" sareng GB/T699-2016 "Baja Struktural Karbon Kualitas Tinggi" ayeuna henteu ngadamel sarat anu jelas pikeun inklusi non-logam. . Pikeun bagian penting, garis kasar sareng ipis A, B, sareng C umumna henteu langkung ti 1,5, sareng garis kasar sareng ipis D sareng D henteu langkung ti 2.
Waktos posting: 21-Okt-2021
