Fosforo segregacijos susidarymo ir krekingo anglinio konstrukcinio plieno analizė

Aukštos kokybės žaliavos yra aukštos kokybės tvirtinimo detalių gamybos pagrindas. Tačiau daugelio tvirtinimo detalių gamintojų gaminiuose bus įtrūkimų. Kodėl taip nutinka?

Šiuo metu bendros buitinių plieno gamyklų anglinio konstrukcinio plieno vielos strypų specifikacijos yra φ 5,5–φ 45, brandesnis diapazonas yra φ 6,5–φ 30. Yra daug kokybės nelaimingų atsitikimų, kuriuos sukelia fosforo segregacija, pvz., fosforo segregacija mažas vielos strypas ir strypas. Fosforo segregacijos įtaka ir įtrūkimų susidarymo analizė pateikiami toliau. Fosforo pridėjimas geležies anglies fazės diagramoje atitinkamai uždarys austenito fazės sritį ir neišvengiamai padidins atstumą tarp solidaus ir likvidaus. Kai fosforo turintis plienas aušinamas iš skysto į kietą, jam reikia pereiti didelį temperatūros diapazoną.

10B21 anglinis plienas
Fosforo difuzijos greitis pliene yra lėtas, o išlydytoje geležyje su didele fosforo koncentracija (žema lydymosi temperatūra) pilna pirmųjų sukietėjusių dendritų, dėl kurių atsiranda fosforo segregacija. Gaminiams, kurie dažnai atsiranda įtrūkimų šalto kalimo ar šalto ekstruzijos metu, metalografinis tyrimas ir analizė rodo, kad feritas ir perlitas yra pasiskirstę juostelėmis, o matricoje yra baltos juostos ferito. Ant juostos ferito matricos yra pertraukiamos šviesiai pilkos sulfido įtraukimo zonos. Juostinė sulfido struktūra vadinama „vaiduoklio linija“ dėl sulfidų segregacijos.
Priežastis ta, kad vietovėje, kurioje yra didelė fosforo segregacija, fosforo sodrinimo zonoje yra balta šviesi zona. Nepertraukiamo liejimo plokštėje dėl didelio fosforo kiekio baltame plote kolonėlės kristaluose gausu fosforo koncentrato, mažinančio fosforo kiekį. Kai ruošinys sukietėja, austenito dendritai pirmiausia atskiriami nuo išlydyto plieno. Fosforo ir sieros kiekis šiuose dendrituose yra redukuotas, tačiau galutinai sukietėjusiame išlydytame pliene yra fosforo ir sieros elementų. Jis sukietėja tarp dendrito ašių, nes fosforo ir sieros elementų yra daug. Šiuo metu susidaro sulfidas, o fosforas ištirpsta matricoje. Kadangi fosforo ir sieros elementų yra daug, čia susidaro sulfidas, o fosforas ištirpsta matricoje. Todėl dėl didelio fosforo ir sieros elementų kiekio kietajame fosforo tirpale yra didelis anglies kiekis. Abiejose anglies juostos pusėse, tai yra abiejose fosforo sodrinimo zonos pusėse, susidaro ilga ir siaura pertrūkinė perlitinė juosta, lygiagreti ferito baltumo juostai, ir atsiskiria gretimi normalūs audiniai. Esant kaitinimo slėgiui, ruošinys tęsis iki apdorojimo krypties tarp velenų, nes ferito juostoje yra daug fosforo, tai yra, dėl fosforo segregacijos susidarys sunki plati šviesaus ferito juostos struktūra su plačia ryškia ferito juostos struktūra. . Matyti, kad plačioje šviesaus ferito juostoje yra ir šviesiai pilkų sulfidinių juostelių, kurios pasiskirsto ilga sulfidų turtingo fosforo ferito juosta, kurią dažniausiai vadiname „vaiduoklio linija“. (Žr. 1-2 pav.)

Flanšo varžtas

Flanšo varžtas

Karšto valcavimo procese, kol vyksta fosforo segregacija, neįmanoma gauti vienodos mikrostruktūros. Dar svarbiau yra tai, kad fosforo segregacija suformavo „vaiduoklio linijos“ struktūrą, todėl neišvengiamai sumažės medžiagos mechaninės savybės. Fosforo segregacija pliene, sujungtame su anglimi, yra įprasta, tačiau jo laipsnis skiriasi. Stipri fosforo segregacija („vaiduoklio linijos“ struktūra) sukels itin neigiamą poveikį plienui. Akivaizdu, kad stiprus fosforo išsiskyrimas yra šalto krypties įtrūkimų kaltininkas. Kadangi fosforo kiekis skirtinguose plieno grūduose yra skirtingas, medžiagos turi skirtingą stiprumą ir kietumą. Kita vertus, dėl to medžiaga sukuria vidinį įtempį, todėl medžiaga lengvai įtrūks. Medžiagose, turinčiose „vaiduoklio linijos“ struktūrą, fosforo kiekis medžiagose labai priklauso nuo kietumo, stiprumo, pailgėjimo po lūžio ir ploto sumažėjimo, ypač sumažėjusio atsparumo smūgiams. plieno savybės.
„Vaiduoklių linijos“ audinyje, esančiame regėjimo lauko viduryje, metalografijos būdu buvo aptiktas didelis plono šviesiai pilko sulfido kiekis. Nemetaliniai intarpai konstrukciniame pliene daugiausia egzistuoja oksidų ir sulfidų pavidalu. Pagal GB/T10561-2005 standartinę plieno nemetalinių intarpų klasifikavimo schemą, sulfidų kiekis B klasės intarpuose yra 2,5 arba didesnis. Nemetaliniai intarpai yra galimas įtrūkimų šaltinis. Jo egzistavimas rimtai pakenks plieninės konstrukcijos tęstinumui ir kompaktiškumui, todėl labai sumažės tarpkristalinis stiprumas.
Spėjama, kad vidinės plieno struktūros „vaiduoklio linijoje“ esantis sulfidas yra lengviausiai įtrūkusi dalis. Todėl gamybos vietoje šalto apdirbimo ir terminio apdorojimo metu įtrūko daug tvirtinimo detalių, kurias sukėlė daug šviesiai pilkų ilgų sulfidų. Šis neaustinis audinys sunaikino metalo savybių tęstinumą ir padidino terminio apdorojimo riziką. „Vaiduoklių linijos“ negalima pašalinti normalizuojant ir kitais būdais, o priemaišų elementai turi būti griežtai kontroliuojami prieš lydant arba žaliavoms patenkant į gamyklą. Pagal sudėtį ir deformatyvumą nemetaliniai intarpai skirstomi į aliuminio oksido (A tipas), silikatinį (C tipas) ir sferinį oksidą (D tipas). Jo išvaizda nukirs metalo vientisumą ir po lupimo taps duobėmis ar įtrūkimais, o tai lengvai formuoja įtrūkimus šalto apdirbimo metu ir sukelia įtempių koncentraciją terminio apdorojimo metu, taip sukeldami gesinimo įtrūkimus. Todėl nemetaliniai intarpai turi būti griežtai kontroliuojami. Dabartiniai konstrukciniai anglies konstrukciniai plienai GB/T700-2006 ir GB T699-2016 aukštos kokybės anglies plienai kelia reikalavimus nemetaliniams intarpams. Svarbioms dalims tai paprastai yra A, B, C tipo stambios serijos, smulkios serijos yra ne didesnės kaip 1,5, D, Ds tipo šiurkščiavilnių sistema ir 2 lygis yra ne didesnis kaip 2 lygis.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. yra įmonė, turinti 21 metų tvirtinimo detalių gamybos ir pardavimo patirtį. Mūsų tvirtinimo detalėse naudojamos aukštos kokybės žaliavos, pažangios gamybos ir gamybos technologijos bei tobula valdymo sistema, užtikrinanti gaminio kokybę. Jei Jus domina tvirtinimo detalių įsigijimas, susisiekite su mumis.

 


Paskelbimo laikas: 2022-10-28