Analyysi fosforin erottumisen muodostumisesta ja halkeilusta hiilirakenneteräksessä

Laadukkaat raaka-aineet ovat perusta korkealaatuisten kiinnikkeiden valmistukseen. Kuitenkin monien kiinnitinvalmistajien tuotteissa on halkeamia. Miksi näin tapahtuu?

Tällä hetkellä kotimaisten terästehtaiden toimittamien hiilirakenteisten teräsvalssitankojen yleiset vaatimukset ovat φ 5,5 - φ 45, kypsempi alue on φ 6,5 - φ 30. Fosforin erottumisesta aiheutuu monia laatuonnettomuuksia, kuten fosforin erottelu. pieni valssilanka ja tanko. Fosforin erottumisen vaikutus ja halkeamien muodostumisen analyysi esitellään alla viitteenä. Fosforin lisääminen raudan hiilen faasidiagrammiin sulkee vastaavasti austeniittifaasialueen ja lisää väistämättä soliduksen ja likviduksen välistä etäisyyttä. Kun fosforipitoista terästä jäähdytetään nesteestä kiinteäksi, sen on läpäistävä laaja lämpötila-alue.

10B21 hiiliteräs
Fosforin diffuusionopeus teräksessä on hidas ja sula rauta, jolla on korkea fosforipitoisuus (alhainen sulamispiste), on täynnä ensimmäisiä jähmettyneitä dendriittejä, mikä johtaa fosforin segregaatioon. Niiden tuotteiden osalta, joissa on usein halkeamia kylmätakomisen tai kylmäpuristuksen aikana, metallografinen tutkimus ja analyysi osoittavat, että ferriitti ja perliitti ovat jakautuneet nauhoiksi ja matriisissa on valkoraitaista ferriittiä. Vuoratussa ferriittimatriisissa on ajoittaisia ​​vaaleanharmaita sulfidi-inkluusiovyöhykkeitä. Sulfidin nauharakennetta kutsutaan "haamuviivaksi" sulfidierotuksen vuoksi.
Syynä on se, että alueella, jolla on vakava fosforin segregaatio, on fosforin rikastusalueella valkoinen kirkas vyöhyke. Jatkuvassa valulaatassa valkoisen alueen korkean fosforipitoisuuden vuoksi pylväskiteissä on runsaasti fosforia, mikä vähentää fosforipitoisuutta. Kun aihio jähmettyy, austeniittidendriitit erotetaan ensin sulasta teräksestä. Näissä dendriiteissä oleva fosfori ja rikki pelkistyvät, mutta lopuksi jähmettynyt sula teräs sisältää fosforia ja rikkialkuaineita. Se jähmettyy dendriittiakselien väliin, koska fosfori- ja rikkialkuaineet ovat korkeat. Tällä hetkellä muodostuu sulfidia ja fosfori liukenee matriisiin. Koska fosfori- ja rikkialkuaineet ovat korkeat, muodostuu täällä sulfidia ja fosfori liukenee matriisiin. Siksi korkean fosfori- ja rikkipitoisuuden vuoksi kiinteän fosforin liuoksen hiilipitoisuus on korkea. Hiilipitoisen vyön molemmille puolille eli molemmille puolille fosforirikastusaluetta muodostuu pitkä ja kapea katkonainen ferriitinvalkoisen vyön suuntainen perliittivyö, ja viereiset normaalikudokset erottuvat toisistaan. Kuumennuspaineessa aihio ulottuu akselien väliseen käsittelysuuntaan, koska ferriittihihna sisältää runsaasti fosforia, eli fosforin erottuminen johtaa raskaan leveän kirkkaan ferriittihihnarakenteen muodostumiseen leveällä kirkkaalla ferriittihihnarakenteella. . Voidaan nähdä, että leveässä kirkkaassa ferriittivyössä on myös vaaleanharmaita sulfidiliuskoja, jotka on jaettu pitkällä sulfidipitoisella fosforiferriittivyöllä, jota yleensä kutsumme "haamuviivaksi". (Katso kuva 1-2)

Laippapultti

Laippapultti

Kuumavalssausprosessissa on mahdotonta saada yhtenäistä mikrorakennetta niin kauan kuin fosfori erottuu. Vielä tärkeämpää on, että koska fosforin erottelu on muodostanut "haamuviivan" rakenteen, se heikentää väistämättä materiaalin mekaanisia ominaisuuksia. Fosforin erottuminen hiilisidoksessa teräksessä on yleistä, mutta sen aste on erilainen. Voimakas fosforin segregaatio ("haamuviiva" -rakenne) aiheuttaa erittäin haitallisia vaikutuksia teräkselle. On selvää, että fosforin voimakas erottuminen on syyllinen kylmäsuuntaiseen halkeamiseen. Koska eri teräsrakeiden fosforipitoisuus on erilainen, on materiaalien lujuus ja kovuus erilainen. Toisaalta se saa materiaalin tuottamaan sisäistä jännitystä, mikä tekee materiaalista helposti halkeilevan. Materiaaleissa, joissa on "ghost line" rakenne, juuri kovuuden, lujuuden, murtuman jälkeisen venymän ja pinta-alan pienenemisen, erityisesti iskunkestävyyden pienenemisen vuoksi, materiaalien fosforipitoisuudella on suuri suhde rakenteen ja teräksen ominaisuudet.
Näkökentän keskellä olevasta "haamuviiva"-kudoksesta havaittiin metallografialla suuri määrä ohutta vaaleanharmaata sulfidia. Rakenneteräksen ei-metalliset sulkeumat esiintyvät pääasiassa oksidien ja sulfidien muodossa. GB/T10561-2005 teräksen ei-metallisten sulkeumien pitoisuutta koskevan standardiluokituskaavion mukaan luokan B sulkeumien sulfidipitoisuus on 2,5 tai enemmän. Ei-metalliset sulkeumat ovat mahdollinen halkeilulähde. Sen olemassaolo vahingoittaa vakavasti teräsrakenteen jatkuvuutta ja tiiviyttä, mikä vähentää merkittävästi rakeiden välistä lujuutta.
On arveltu, että teräksen sisäisen rakenteen "haamulinjassa" oleva sulfidi on helpoimmin halkeileva osa. Siksi suuri määrä kiinnikkeitä murtui kylmäpäällystys- ja lämpökäsittelysammutuksessa tuotantopaikalla, mikä johtui suuresta määrästä vaaleanharmaita pitkiä sulfideja. Tämä kuitukangas tuhosi metallin ominaisuuksien jatkuvuuden ja lisäsi lämpökäsittelyn riskiä. "Haamuviivaa" ei voida poistaa normalisoinnilla tai muilla menetelmillä, ja epäpuhtaudet on valvottava tarkasti ennen sulatusta tai raaka-aineiden pääsyä laitokseen. Koostumuksen ja muotoutuvuuden mukaan ei-metalliset sulkeumat jaetaan alumiinioksidiksi (tyyppi A), silikaatiksi (tyyppi C) ja pallomaiseksi oksidiksi (tyyppi D). Sen ulkonäkö katkaisee metallin jatkuvuuden ja muodostuu kuoppia tai halkeamia kuorimisen jälkeen, mikä on helppo muodostaa halkeamia kylmäpäällystyksen aikana ja aiheuttaa jännityksen keskittymistä lämpökäsittelyn aikana, mikä aiheuttaa sammuvia halkeamia. Siksi ei-metallisia sulkeumia tulisi valvoa tiukasti. Nykyiset Structural Carbon Structural Steels GB/T700-2006 ja GB T699-2016 High Quality Carbon Steels asettavat vaatimuksia ei-metallisille sulkemille. Tärkeille osille se on yleensä A-, B-, C-tyypin karkea sarja, hieno sarja on enintään 1,5, D, Ds-tyyppinen karkea järjestelmä ja taso 2 on enintään taso 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. on yritys, jolla on 21 vuoden kokemus kiinnikkeiden tuotannosta ja myynnistä. Kiinnittimissämme käytetään korkealaatuisia raaka-aineita, edistynyttä tuotanto- ja valmistustekniikkaa sekä täydellinen hallintajärjestelmä tuotteiden laadun varmistamiseksi. Jos olet kiinnostunut ostamaan kiinnikkeitä, ota yhteyttä.


Postitusaika: 28.10.2022