A szénszerkezeti acélban a foszfor szegregáció kialakulásának és repedésének elemzése
Jelenleg a hazai acélgyárak által biztosított szénszerkezeti acél huzalrudak és -rudak általános specifikációi φ5,5-φ45, a kiforrottabb tartomány pedig φ6,5-φ30.Sok minőségi balesetet okoz a foszfor szegregáció a kis méretű huzal- és rúd alapanyagokban.Beszéljünk a foszfor szegregáció hatásáról és a repedések kialakulásának elemzéséről.
A foszfor vashoz való hozzáadása ennek megfelelően lezárhatja az ausztenit fázis tartományát a vas-szén fázisdiagramban.Ezért a solidus és a liquidus közötti távolságot növelni kell.Amikor a foszfortartalmú acélt folyékonyból szilárdra hűtik, széles hőmérsékleti tartományon kell átmennie.A foszfor diffúziós sebessége az acélban lassú.Ekkor magas foszforkoncentrációjú (alacsony olvadáspontú) olvadt vas töltődik be az első megszilárdult dendritek közötti résekbe, ezáltal foszfor szegregáció alakul ki.
A hidegfejezés vagy hideg extrudálás során gyakran láthatók repedt termékek.A repedezett termékek metallográfiai vizsgálata és elemzése azt mutatja, hogy a ferrit és a perlit sávosan oszlik el, a mátrixban jól látható egy fehér vascsík.A ferritben szakaszos sáv alakú világosszürke szulfidzárványok vannak ezen a sáv alakú ferritmátrixon.Ezt a sáv alakú szerkezetet, amelyet a kén-foszfid szegregációja okoz, "szellemvonalnak" nevezik.Ennek az az oka, hogy a foszforban gazdag zóna a súlyos foszfor szegregációval rendelkező területen fehérnek és fényesnek tűnik.A fehér és fényes öv magas foszfortartalma miatt a foszforral dúsított fehér és fényes övben a széntartalom csökken, vagy a széntartalom nagyon kicsi.Ily módon a foszforral dúsított szalag folyamatos öntése során a folyamatos öntőlemez oszlopos kristályai a középpont felé fejlődnek..Amikor a tuskó megszilárdul, az ausztenit dendritek először az olvadt acélból válnak ki.Az ezekben a dendritekben lévő foszfor és kén redukálódik, de a végső megszilárdult olvadt acél gazdag foszforban és kénszennyező elemekben, amelyek a dendrittengely között megszilárdulnak, a magas foszfor- és kéntartalom miatt a kén szulfidot képez, ill. a foszfor feloldódik a mátrixban.Nem könnyű diffundálni, és szénkibocsátással jár.A szén nem olvasztható be, ezért a foszfor szilárd oldata körül (a ferritfehér sáv oldalain) magasabb a széntartalom.A ferrit öv két oldalán lévő szénelem, vagyis a foszforral dúsított terület mindkét oldalán egy keskeny, szakaszos perlit övet alkotnak a ferritfehér övvel párhuzamosan, és a szomszédos normál szövet külön.Amikor a tuskót hevítik és préselik, a tengelyek a hengerlési feldolgozási irány mentén nyúlnak ki.Pontosan azért, mert a ferritsáv magas foszfortartalmú, vagyis a komoly foszfor szegregáció komoly széles és fényes ferritsáv-struktúra kialakulásához vezet, nyilvánvaló vassal. elem test.Ezt a foszforban gazdag ferritsávot hosszú szulfidcsíkokkal szoktuk "szellemvonalnak" nevezni (lásd 1-2. ábra).
1. ábra Szellemhuzal szénacélból SWRCH35K 200X
2. ábra Szellemhuzal sima Q235 500X szénacélból
Ha az acélt melegen hengereljük, addig lehetetlen egységes mikroszerkezetet elérni, amíg a tuskóban foszfor szegregáció van.Sőt, a súlyos foszfor szegregáció miatt "szellemdrót" szerkezet alakult ki, ami elkerülhetetlenül csökkenti az anyag mechanikai tulajdonságait..
A foszfor szegregációja a szénacélban általános, de mértéke eltérő.Ha a foszfor erősen szegregált (megjelenik a "szellemvonal" szerkezet), az rendkívül káros hatásokat fog kifejteni az acélra.Nyilvánvalóan a foszfor erős szegregációja a felelős a hidegfejezési folyamat során bekövetkező anyagrepedésekért.Mivel az acél különböző szemcséinek foszfortartalma eltérő, az anyag szilárdsága és keménysége eltérő;másrészt az is, hogy az anyag belső feszültséget hozzon létre, ez elősegíti, hogy az anyag hajlamos legyen a belső repedésre.A "szellemdrót" szerkezetű anyagban pontosan a keménység, a szilárdság, a törés utáni nyúlás és a terület csökkentése, különösen az ütési szívósság csökkentése, ami az anyag hideg ridegségéhez, így a foszfortartalomhoz vezet. és az acél szerkezeti tulajdonságai Nagyon szoros kapcsolatban állnak egymással.
Metallográfiai kimutatás A látómező közepén lévő "szellemvonal" szövetben nagyszámú világosszürke megnyúlt szulfid található.A szerkezeti acél nemfémes zárványai főleg oxidok és szulfidok formájában léteznek.A GB/T10561-2005 "Szabványos osztályozási diagram mikroszkópos vizsgálati módszere a nem fémes zárványok tartalmára acélban" szerint a B típusú zárványok ekkor vulkanizálódnak. Az anyagszint eléri a 2,5-öt és afelettit.Mint mindannyian tudjuk, a nem fémes zárványok potenciális repedésforrások.Létezésük súlyosan károsítja az acél mikroszerkezet folytonosságát és tömörségét, és nagymértékben csökkenti az acél szemcseközi szilárdságát.Ebből arra következtethetünk, hogy a szulfidok jelenléte az acél belső szerkezetének "szellemvonalában" a legvalószínűbb hely a repedéshez.Ezért a hidegkovácsolási és hőkezelési oltási repedéseket számos kötőelemgyártó telephelyen nagyszámú világosszürke karcsú szulfid okozza.Az ilyen rossz szövések megjelenése tönkreteszi a fémtulajdonságok folytonosságát, és növeli a hőkezelés kockázatát.A "szellemfonalat" nem lehet eltávolítani normalizálással stb., és a szennyező elemeket szigorúan ellenőrizni kell az olvasztási folyamatból vagy az alapanyagok gyárba kerülése előtt.
A nemfémes zárványokat összetételük és deformálhatóságuk szerint timföldre (A típus), szilikátra (C típus) és gömboxidra (D típus) osztják.Létezésük megszakítja a fém folytonosságát, a hámlás után gödrök vagy repedések keletkeznek.Nagyon könnyen repedésforrás keletkezik a hidegfelverés során, és a hőkezelés során feszültségkoncentrációt okoz, ami kioltó repedést eredményez.Ezért a nem fémes zárványokat szigorúan ellenőrizni kell.A jelenlegi acél GB/T700-2006 „Carbon Structural Steel” és GB/T699-2016 „High Quality Carbon Structural Steel” szabványok nem fogalmaznak meg egyértelmű követelményeket a nem fémes zárványokra vonatkozóan..A fontos részek esetében az A, B és C durva és finom vonalai általában nem haladják meg az 1,5-öt, a D és Ds durva és finom vonalak pedig nem többek 2-nél.
Feladás időpontja: 2021.10.21
