Analýza tvorby a praskání segregace fosforu v uhlíkové konstrukční oceli

Vysoce kvalitní suroviny jsou základem pro výrobu vysoce kvalitních spojovacích prvků. Mnoho produktů výrobců spojovacích prvků však bude mít praskliny. Proč se to děje?

V současnosti jsou běžné specifikace drátů z uhlíkové konstrukční oceli dodávané domácími ocelárnami φ 5,5- φ 45, zralejší rozsah je φ 6,5- φ 30。 Existuje mnoho kvalitativních nehod způsobených segregací fosforu, jako je segregace fosforu. malá drátěná tyč a tyč. Vliv segregace fosforu a analýza tvorby trhlin jsou uvedeny níže pro referenci. Přidání fosforu do fázového diagramu železa a uhlíku odpovídajícím způsobem uzavře oblast austenitové fáze a nevyhnutelně zvýší vzdálenost mezi solidem a likvidem. Když se ocel obsahující fosfor ochladí z kapaliny na pevnou látku, musí projít velkým teplotním rozsahem.

10B21 uhlíková ocel
Rychlost difúze fosforu v oceli je pomalá a roztavené železo s vysokou koncentrací fosforu (nízký bod tání) je plné prvních ztuhlých dendritů, což vede k segregaci fosforu. U výrobků, které mají často trhliny během kování za studena nebo vytlačování za studena, metalografické zkoumání a analýza ukazují, že ferit a perlit jsou rozmístěny v pásech a v matrici je bílý pruhovaný ferit. Na páskové feritové matrici jsou přerušované světle šedé sulfidové inkluzní zóny. Pásová struktura sulfidu se nazývá „duchovní linie“ kvůli segregaci sulfidu.
Důvodem je, že oblast se závažnou segregací fosforu představuje bílou jasnou zónu v oblasti obohacené fosforem. V bram pro kontinuální lití se díky vysokému obsahu fosforu v bílé oblasti koncentrují sloupcové krystaly bohaté na fosfor, čímž se snižuje obsah fosforu. Když sochor ztuhne, austenitové dendrity se nejprve oddělí od roztavené oceli. Fosfor a síra v těchto dendritech jsou redukovány, ale nakonec ztuhlá roztavená ocel obsahuje prvky fosforu a síry. Tuhne mezi osami dendritů, protože obsah fosforu a síry je vysoký. V této době se tvoří sulfid a v matrici se rozpustí fosfor. Vzhledem k vysokému obsahu prvků fosforu a síry se zde tvoří sulfid a fosfor se rozpouští v matrici. Vzhledem k vysokému obsahu fosforu a síry je obsah uhlíku v pevném roztoku fosforu vysoký. Na obou stranách uhlíkatého pásu, tj. na obou stranách oblasti obohacené fosforem, se vytvoří dlouhý a úzký přerušovaný perlitový pás rovnoběžný s feritovým bílým pásem a přilehlé normální tkáně jsou odděleny. Pod tlakem ohřevu se předvalek rozšíří do směru zpracování mezi hřídelemi, protože feritový pás obsahuje vysoký obsah fosforu, to znamená, že segregace fosforu povede k vytvoření těžké struktury širokého světlého feritového pásu se strukturou širokého světlého feritového pásu. . Je vidět, že v širokém jasném feritovém pásu jsou také světle šedé sulfidové proužky, které jsou rozmístěny dlouhým pásem fosforferitového pásu bohatého na sulfidy, kterému obvykle říkáme „duchovní linie“. (Viz obrázek 1-2)

Přírubový šroub

Přírubový šroub

V procesu válcování za tepla, pokud dochází k segregaci fosforu, je nemožné získat jednotnou mikrostrukturu. A co je důležitější, protože segregace fosforu vytvořila strukturu „duchů“, nevyhnutelně to sníží mechanické vlastnosti materiálu. Segregace fosforu v uhlíkově vázané oceli je běžná, ale její stupeň je odlišný. Silná segregace fosforu (struktura „duchů“) způsobí extrémně nepříznivé účinky na ocel. Je zřejmé, že příčinou praskání za studena je silná segregace fosforu. Protože obsah fosforu v různých zrnech oceli je různý, mají materiály různé pevnosti a tvrdosti. Na druhé straně způsobuje, že materiál vytváří vnitřní pnutí, díky čemuž se materiál snadno popraská. V materiálech se strukturou „ghost line“ má obsah fosforu v materiálech velký vztah ke struktuře a právě kvůli poklesu tvrdosti, pevnosti, prodloužení po lomu a zmenšení plochy, zejména snížení rázové houževnatosti. vlastnosti oceli.
V tkáni „duchovní linie“ uprostřed zorného pole bylo metalografií detekováno velké množství tenkého světle šedého sulfidu. Nekovové vměstky v konstrukční oceli existují hlavně ve formě oxidů a sulfidů. Podle standardního klasifikačního diagramu GB/T10561-2005 pro obsah nekovových vměstků v oceli je obsah sulfidů v vměstcích třídy B 2,5 nebo vyšší. Nekovové vměstky jsou potenciálním zdrojem trhlin. Jeho existence vážně naruší kontinuitu a kompaktnost ocelové konstrukce, čímž se značně sníží mezikrystalová pevnost.
Spekuluje se, že sulfid ve vnitřní struktuře „duchovní linie“ oceli je nejsnáze prasklou částí. Velké množství spojovacích prvků proto praskalo při ražení za studena a kalení při tepelném zpracování v místě výroby, což bylo způsobeno velkým množstvím světle šedých dlouhých sulfidů. Tato netkaná textilie zničila kontinuitu vlastností kovu a zvýšila riziko tepelného zpracování. „Ghost line“ nelze odstranit normalizačními a jinými metodami a prvky nečistot musí být přísně kontrolovány před tavením nebo vstupem surovin do závodu. Podle složení a deformovatelnosti se nekovové vměstky dělí na oxid hlinitý (typ A), silikátový (typ C) a sférický oxid (typ D). Jeho vzhled přeruší kontinuitu kovu a stanou se důlky nebo prasklinami po odlupování, což snadno vytváří praskliny během ražení za studena a způsobuje koncentraci napětí během tepelného zpracování, což způsobuje praskliny při kalení. Proto by nekovové vměstky měly být přísně kontrolovány. Aktuální konstrukční uhlíkové konstrukční oceli GB/T700-2006 a GB T699-2016 vysoce kvalitní uhlíkové oceli předkládají požadavky na nekovové vměstky. U důležitých částí je to obecně hrubá řada typu A, B, C, jemná řada není větší než 1,5, hrubý systém typu D, Ds a úroveň 2 nejsou větší než úroveň 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. je společnost s 21 lety zkušeností s výrobou a prodejem spojovacích materiálů. Naše spojovací materiály používají vysoce kvalitní suroviny, pokročilé výrobní a výrobní technologie a dokonalý systém řízení pro zajištění kvality produktu. Máte-li zájem o zakoupení spojovacího materiálu, kontaktujte nás.

 


Čas odeslání: 28. října 2022