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

Šiuo metu įprastiniai buitinių plieno gamyklų tiekiamų anglinio konstrukcinio plieno vielos strypų specifikacijos yra φ5,5–φ45, o brandesnis diapazonas – φ6,5–φ30. Dėl fosforo segregacijos įvyksta daug kokybės sutrikimų, tokių kaip fosforo segregacija mažuose vielos strypuose ir strypuose. Toliau pateikiama fosforo segregacijos įtaka ir įtrūkimų susidarymo analizė. Fosforo pridėjimas prie geležies-anglies fazės diagramos atitinkamai uždaro austenito fazės sritį ir neišvengiamai padidina atstumą tarp solidus ir likvidus. Kai fosforą turintis plienas aušinamas iš skystos į kietą būseną, jis turi atvėsti plačiame temperatūros diapazone.

Fosforo difuzijos greitis pliene yra lėtas, o išlydytas geležis su didele fosforo koncentracija (žema lydymosi temperatūra) yra pilnas pirmųjų sukietėjusių dendritų, dėl kurių vyksta fosforo segregacija. Gaminiuose, kuriuose šaltojo kalimo ar šaltojo ekstruzijos metu dažnai atsiranda įtrūkimų, metalografinis tyrimas ir analizė rodo, kad feritas ir perlitas pasiskirstę juostelėmis, o matricoje yra baltai juostuotas feritas. Juostuotoje ferito matricoje yra protarpiais esančių šviesiai pilkų sulfidų intarpų zonų. Juostuota sulfidų struktūra vadinama „vaiduoklių linija“ dėl sulfidų segregacijos.
Taip yra todėl, kad fosforo sodrinimo zonoje, kurioje yra didelis fosforo išsiskyrimas, susidaro balta šviesi zona. Nuolatinio liejimo plokštėje dėl didelio fosforo kiekio baltojoje srityje susikaupia stulpeliniai kristalai, kuriuose gausu fosforo, todėl sumažėja fosforo kiekis. Kai ruošinys sukietėja, iš išlydyto plieno pirmiausia atskiriami austenito dendritai. Šiuose dendrituose esantis fosforas ir siera sumažėja, tačiau galiausiai sukietėjęs išlydytas plienas turi fosforo ir sieros elementų. Dėl didelio fosforo ir sieros elementų kiekio jis sukietėja tarp dendritų ašių. Šiuo metu susidaro sulfidas, o fosforas ištirpsta matricoje. Dėl didelio fosforo ir sieros elementų kiekio 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, t. y. abiejose fosforo sodrinimo zonos pusėse, susidaro ilga ir siaura pertraukiama perlito juosta, lygiagreti ferito baltajai juostai, ir atsiskiria gretimi normalūs audiniai. Veikiant kaitinimo slėgiui, ruošinys tarp velenų išsiplės apdorojimo kryptimi, nes ferito juostoje yra daug fosforo, t. y. fosforo segregacija sukels sunkios plačios ryškios ferito juostos struktūrą. Galima pastebėti, kad plačioje ryškioje ferito juostoje yra ir šviesiai pilkų sulfido juostų, kurios pasiskirsto su ilga sulfidais turtinga fosforo ferito juosta, kurią paprastai vadiname „vaiduoklių linija“. (Žr. 1-2 pav.)

Flanšo varžtas

Karštojo valcavimo procese, kol vyksta fosforo segregacija, neįmanoma gauti vienodos mikrostruktūros. Dar svarbiau, kad dėl fosforo segregacijos susidariusios „vaiduoklinės linijos“ struktūros neišvengiamai pablogės medžiagos mechaninės savybės. Fosforo segregacija anglimi sujungtame pliene yra įprasta, tačiau jos laipsnis skiriasi. Didelė fosforo segregacija („vaiduoklinės linijos“ struktūra) turės itin neigiamą poveikį plienui. Akivaizdu, kad didelė fosforo segregacija yra šaltojo valcavimo įtrūkimų priežastis. Kadangi fosforo kiekis skirtinguose plieno grūduose yra skirtingas, medžiagos turi skirtingą stiprumą ir kietumą. Kita vertus, dėl to medžiagoje atsiranda vidinis įtempis, dėl kurio medžiaga lengvai trūkinėja. Medžiagose su „vaiduoklinės linijos“ struktūra būtent dėl ​​kietumo, stiprumo, pailgėjimo po lūžio ir ploto sumažėjimo, ypač dėl smūginio atsparumo sumažėjimo, fosforo kiekis medžiagose yra labai susijęs su plieno struktūra ir savybėmis.
Regėjimo lauko viduryje esančioje „vaiduoklinės linijos“ audinyje metalografijos būdu aptiktas didelis kiekis plono, šviesiai pilko sulfido sluoksnio. Nemetaliniai intarpai konstrukciniame pliene daugiausia yra oksidų ir sulfidų pavidalu. Pagal GB/T10561-2005 standartinę nemetalinių intarpų plieno sudėtyje klasifikavimo schemą, B klasės intarpų sulfido kiekis yra 2,5 ar didesnis. Nemetaliniai intarpai yra potencialus įtrūkimų šaltinis. Jų buvimas gali rimtai pažeisti plieno konstrukcijos vientisumą ir kompaktiškumą, todėl labai sumažėja tarpkristalinis stiprumas.
Spėjama, kad plieno vidinės struktūros „vaiduoklių linijos“ sulfidai yra lengviausiai įtrūkstanti dalis. Todėl gamybos vietoje šaltojo presavimo ir terminio apdorojimo metu įtrūko daug tvirtinimo detalių, o tai atsirado dėl didelio kiekio šviesiai pilkų ilgųjų sulfidų. Šis neaustinis audinys sunaikino metalo savybių tęstinumą ir padidino terminio apdorojimo riziką. „Vaiduoklių linijos“ negalima pašalinti normalizuojant ir kitais metodais, o priemaišų elementai turi būti griežtai kontroliuojami prieš lydymą arba žaliavų patekimą į gamyklą. Pagal sudėtį ir deformuojamumą nemetaliniai intarpai skirstomi į aliuminio oksido (A tipo), silikato (C tipo) ir sferinio oksido (D tipo). Jų atsiradimas nutraukia metalo tęstinumą ir po lupimo tampa duobutėmis arba įtrūkimais, kurie šaltojo presavimo metu lengvai susidaro įtrūkimais ir terminio apdorojimo metu sukelia įtempių koncentraciją, taip sukeldami grūdinimo įtrūkimus. Todėl nemetaliniai intarpai turėtų būti griežtai kontroliuojami. Dabartiniai konstrukciniai angliniai konstrukciniai plienai GB/T700-2006 ir GB T699-2016 „Aukštos kokybės angliniai plienai“ kelia reikalavimus nemetaliniams intarpams. Svarbioms dalims tai paprastai yra A, B, C tipo šiurkščiavilnių serijų, smulkių serijų – ne daugiau kaip 1,5, D, D tipo šiurkščiavilnių sistemų, o 2 lygis – ne daugiau kaip 2.

„Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd.“ – tai įmonė, turinti 21 metų tvirtinimo detalių gamybos ir pardavimo patirtį. Mūsų tvirtinimo detalėms naudojamos aukštos kokybės žaliavos, pažangios gamybos ir gamybos technologijos bei tobula valdymo sistema, siekiant užtikrinti gaminių kokybę. Jei jus domina tvirtinimo detalių pirkimas, susisiekite su mumis.