Uglerodli strukturaviy po'latda fosfor segregatsiyasining shakllanishi va yorilishi tahlili
Hozirgi vaqtda mahalliy po'lat fabrikalari tomonidan taqdim etiladigan uglerodli strukturaviy po'lat simli tayoqchalar va novlarning umumiy xususiyatlari φ5.5-φ45, eng yetuk diapazoni esa φ6.5-φ30. Kichik o'lchamli simli tayoqcha va novda xom ashyosida fosforning ajralib chiqishi natijasida ko'plab sifatli baxtsiz hodisalar yuzaga keladi. Keling, ma'lumot uchun fosforning ajralib chiqishi va yoriqlar hosil bo'lishi tahlili haqida gaplashaylik.
Temirga fosfor qo'shilishi mos ravishda temir-uglerod faza diagrammasidagi ostenit faza mintaqasini yopishi mumkin. Shuning uchun, qattiq jism va suyuq jism orasidagi masofani kengaytirish kerak. Fosfor tutgan po'lat suyuqlikdan qattiq jismga sovutilganda, u keng harorat oralig'idan o'tishi kerak. Po'latdagi fosforning diffuziya tezligi sekin. Bu vaqtda, birinchi qattiqlashgan dendritlar orasidagi bo'shliqlar yuqori fosfor konsentratsiyasiga (past erish nuqtasi) ega eritilgan temir bilan to'ldiriladi va shu bilan fosforning ajralib chiqishini hosil qiladi.
Sovuq sarlavha yoki sovuq ekstruziya jarayonida ko'pincha yorilgan mahsulotlar kuzatiladi. Yorilgan mahsulotlarning metallografik tekshiruvi va tahlili shuni ko'rsatadiki, ferrit va perlit chiziqlar bo'ylab taqsimlangan va matritsada oq temir chizig'i aniq ko'rinadi. Ferritda bu chiziq shaklidagi ferrit matritsasida intervalgacha chiziq shaklidagi och kulrang sulfid qo'shimchalari mavjud. Oltingugurt fosfidining ajralib chiqishi natijasida hosil bo'lgan bu chiziq shaklidagi struktura "arvoh chizig'i" deb ataladi. Buning sababi, fosforning kuchli ajralib chiqishi bo'lgan hududdagi fosforga boy zona oq va yorqin ko'rinadi. Oq va yorqin kamarning yuqori fosfor miqdori tufayli fosforga boy oq va yorqin kamardagi uglerod miqdori kamayadi yoki uglerod miqdori juda kichik bo'ladi. Shu tarzda, fosforga boy kamarni uzluksiz quyish paytida uzluksiz quyish plitasining ustunli kristallari markazga qarab rivojlanadi. . Blanka qattiqlashganda, avval eritilgan po'latdan ostenit dendritlari cho'ktiriladi. Bu dendritlardagi fosfor va oltingugurt kamayadi, ammo oxirgi qattiqlashgan eritilgan po'lat fosfor va oltingugurt aralashmalariga boy bo'lib, ular dendrit o'qi orasida qattiqlashadi, fosfor va oltingugurtning yuqori miqdori tufayli oltingugurt sulfid hosil qiladi va fosfor matritsada eriydi. Uni tarqatish oson emas va uglerodni chiqarish ta'siriga ega. Uglerodni eritib bo'lmaydi, shuning uchun fosfor qattiq eritmasi (ferrit oq tasmasining yon tomonlari) atrofida uglerod miqdori yuqori bo'ladi. Ferrit kamarining ikkala tomonidagi, ya'ni fosfor bilan boyitilgan maydonning ikkala tomonidagi uglerod elementi mos ravishda ferrit oq kamariga parallel ravishda tor, intervalgacha perlit kamarini hosil qiladi va qo'shni normal to'qima alohida bo'ladi. Blanka qizdirilganda va bosilganda, vallar prokatni qayta ishlash yo'nalishi bo'ylab cho'ziladi. Aynan ferrit tasmasida yuqori fosfor mavjudligi, ya'ni jiddiy fosforning ajralib chiqishi jiddiy keng va yorqin ferrit tasma tuzilishining shakllanishiga olib keladi, aniq temir bilan. Element tanasining keng va yorqin tasmasida och kulrang sulfid chiziqlari mavjud. Fosforga boy, uzun sulfidli chiziqlarga ega bo'lgan bu ferrit tasmasini biz odatda "arvoh chizig'i" deb ataydigan narsa deb ataymiz (1-2-rasmga qarang).
1-rasm SWRCH35K 200X uglerod po'latidan yasalgan sharpa sim
2-rasm. Oddiy uglerodli po'latdan yasalgan sharpa sim Q235 500X
Po'lat issiq prokatlanganda, ignabargli materialda fosfor ajralib chiqishi mavjud ekan, bir xil mikrotuzilishga erishish mumkin emas. Bundan tashqari, kuchli fosfor ajralib chiqishi tufayli "arvoh sim" tuzilishi hosil bo'ladi, bu esa muqarrar ravishda materialning mexanik xususiyatlarini pasaytiradi.
Uglerodli po'latda fosforning ajralib chiqishi keng tarqalgan, ammo darajasi boshqacha. Fosfor qattiq ajralib chiqqanda ("arvoh chizig'i" tuzilishi paydo bo'ladi), bu po'latga juda salbiy ta'sir ko'rsatadi. Shubhasiz, fosforning qattiq ajralib chiqishi sovuq saralash jarayonida materialning yorilishining sababidir. Po'latdagi turli donalarning fosfor miqdori har xil bo'lgani uchun material har xil mustahkamlik va qattiqlikka ega; boshqa tomondan, bu materialning ichki stressni keltirib chiqarishiga olib keladi, bu materialning ichki yorilishga moyil bo'lishiga yordam beradi. "Arvoh simi" tuzilishiga ega materialda qattiqlik, mustahkamlik, sinishdan keyin cho'zilish va maydonning qisqarishi, ayniqsa zarba chidamliligining pasayishi materialning sovuq mo'rtligiga olib keladi, shuning uchun fosfor miqdori va po'latning strukturaviy xususiyatlari juda yaqin bog'liq.
Metallografik aniqlash Ko'rish maydonining markazidagi "arvoh chizig'i" to'qimasida ko'p miqdorda och kulrang cho'zilgan sulfidlar mavjud. Strukturaviy po'latdagi metall bo'lmagan qo'shimchalar asosan oksidlar va sulfidlar shaklida mavjud. GB/T10561-2005 "Po'latdagi metall bo'lmagan qo'shimchalar miqdorini aniqlash uchun standart baholash jadvali mikroskopik tekshirish usuli" ga ko'ra, B tipidagi qo'shimchalar bu vaqtda vulkanizatsiya qilinadi. Material darajasi 2,5 va undan yuqori darajaga etadi. Barchamizga ma'lumki, metall bo'lmagan qo'shimchalar yoriqlarning potentsial manbai hisoblanadi. Ularning mavjudligi po'lat mikrostrukturasining uzluksizligi va ixchamligiga jiddiy zarar etkazadi va po'latning donalararo mustahkamligini sezilarli darajada pasaytiradi. Bundan kelib chiqadiki, po'latning ichki strukturasining "arvoh chizig'i"da sulfidlarning mavjudligi yorilish uchun eng ehtimoliy joy hisoblanadi. Shuning uchun, ko'p sonli mahkamlagich ishlab chiqarish joylarida sovuq zarb qilish yoriqlari va issiqlik bilan ishlov berish orqali so'ndiriladigan yoriqlar ko'p miqdordagi och kulrang ingichka sulfidlar tufayli yuzaga keladi. Bunday yomon to'qimalarning paydo bo'lishi metall xususiyatlarining uzluksizligini buzadi va issiqlik bilan ishlov berish xavfini oshiradi. "Arvoh ip" ni normallashtirish va hokazolar orqali olib tashlash mumkin emas va aralashma elementlari eritish jarayonida yoki xom ashyo zavodga kirishidan oldin qat'iy nazorat qilinishi kerak.
Metall bo'lmagan qo'shimchalar tarkibi va deformatsiyalanishiga ko'ra alumina (A turi) silikat (C turi) va sharsimon oksid (D turi) ga bo'linadi. Ularning mavjudligi metallning uzluksizligini to'xtatadi va po'stloqdan keyin chuqurchalar yoki yoriqlar hosil bo'ladi. Sovuq siqilish paytida yoriqlar manbai hosil qilish va issiqlik bilan ishlov berish paytida stress konsentratsiyasini keltirib chiqarish juda oson, natijada so'ndiruvchi yorilishga olib keladi. Shuning uchun metall bo'lmagan qo'shimchalar qat'iy nazorat qilinishi kerak. Amaldagi GB/T700-2006 "Uglerodli strukturaviy po'lat" va GB/T699-2016 "Yuqori sifatli uglerodli strukturaviy po'lat" po'lat standartlari metall bo'lmagan qo'shimchalar uchun aniq talablarni qo'ymaydi. Muhim qismlar uchun A, B va C ning qo'pol va ingichka chiziqlari odatda 1,5 dan oshmaydi va D va D ning qo'pol va ingichka chiziqlari 2 dan oshmaydi.
Nashr vaqti: 2021-yil 21-oktabr
