Karbon Konstruksiya Poladında Fosfor Seqreqasiyasının əmələ gəlməsi və çatlamasının Təhlili

Karbon Konstruksiya Poladında Fosfor Seqreqasiyasının əmələ gəlməsi və çatlamasının Təhlili

Hal-hazırda, yerli polad dəyirmanlar tərəfindən təmin edilən karbon strukturlu polad tel çubuqların və çubuqların ümumi xüsusiyyətləri φ5.5-φ45, daha yetkin diapazon isə φ6.5-φ30-dur. Kiçik ölçülü dəmir çubuqlar və çubuqlar xammallarında fosforun ayrılması nəticəsində çoxlu keyfiyyətli qəzalar var. İstinadınız üçün fosfor seqreqasiyasının təsiri və çatların əmələ gəlməsinin təhlili haqqında danışaq.

Dəmirə fosforun əlavə edilməsi müvafiq olaraq dəmir-karbon faza diaqramında austenit faza bölgəsini bağlaya bilər. Buna görə də solidus və likvidus arasındakı məsafə genişləndirilməlidir. Tərkibində fosfor olan polad mayedən bərkə qədər soyuduqda onun geniş temperatur diapazonundan keçməsi lazımdır. Poladda fosforun diffuziya sürəti yavaşdır. Bu zaman yüksək fosfor konsentrasiyası (aşağı ərimə nöqtəsi) olan ərimiş dəmir ilk bərkimiş dendritlər arasındakı boşluqlara doldurulur və bununla da fosfor seqreqasiyası əmələ gəlir.

Soyuq başlıq və ya soyuq ekstruziya prosesində tez-tez çatlamış məhsullar görünür. Çatlamış məhsulların metalloqrafik müayinəsi və təhlili göstərir ki, ferrit və perlit lentlər şəklində paylanır və matrisdə ağ dəmir zolağı aydın görünür. Ferritdə, bu zolaq formalı ferrit matrisində aralıq zolaq formalı açıq boz sulfid daxilolmaları var. Kükürd fosfidin seqreqasiyası nəticəsində yaranan bu zolaq formalı quruluşa "xəyal xətti" deyilir. Bunun səbəbi, güclü fosfor seqreqasiyası olan ərazidə fosforla zəngin zonanın ağ və parlaq görünməsidir. Ağ və parlaq kəmərin yüksək fosfor tərkibinə görə, fosforla zənginləşdirilmiş ağ və parlaq kəmərdə karbon miqdarı azalır və ya karbon tərkibi çox azdır. Bu şəkildə, fosforla zənginləşdirilmiş kəmərin fasiləsiz tökülməsi zamanı fasiləsiz tökmə plitəsinin sütunlu kristalları mərkəzə doğru inkişaf edir. . Kütlə bərkidildikdə, əvvəlcə ərimiş poladdan austenit dendritləri çökdürülür. Bu dendritlərin tərkibində olan fosfor və kükürd azalır, lakin son bərkimiş ərimiş polad fosfor və kükürdün yüksək tərkibinə görə dendrit oxu arasında bərkidilən fosfor və kükürd çirkləri elementləri ilə zəngindir, kükürd sulfid əmələ gətirir və fosfor matrisdə həll olunacaq. Yayılması asan deyil və karbonun boşaldılması təsirinə malikdir. Karbon əriyə bilməz, buna görə də fosforun bərk məhlulunun (ferrit ağ zolağının tərəfləri) ətrafında daha yüksək karbon tərkibi var. Ferrit kəmərinin hər iki tərəfindəki karbon elementi, yəni fosforla zənginləşdirilmiş sahənin hər iki tərəfində müvafiq olaraq ferrit ağ qurşağına paralel dar, aralıqlı perlit kəməri və ona bitişik normal toxuma Ayrılır. Kütlə qızdırıldıqda və sıxıldıqda, vallar yuvarlanan emal istiqaməti boyunca uzanacaq. Məhz ona görədir ki, ferrit zolağında yüksək fosfor var, yəni ciddi fosfor seqreqasiyası ciddi geniş və parlaq ferrit zolaq strukturunun əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır, açıq dəmirlə. element gövdəsi. Uzun sulfid zolaqları olan bu fosforla zəngin ferrit zolağı bizim adətən "xəyal xətti" təşkilatı adlandırdığımız şeydir (bax Şəkil 1-2).

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel02
Şəkil 1 Karbon polad SWRCH35K 200X-də xəyal tel

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel01
Şəkil 2 Q235 500X adi karbon poladdan hazırlanmış məftil

Polad isti haddelendiğinde, çubuqda fosfor seqreqasiyası olduğu müddətcə vahid mikro quruluş əldə etmək mümkün deyil. Üstəlik, güclü fosfor seqreqasiyası səbəbindən materialın mexaniki xüsusiyyətlərini qaçınılmaz şəkildə azaldacaq "xəyal tel" strukturu formalaşmışdır. .

Karbon poladda fosforun ayrılması adi haldır, lakin dərəcəsi fərqlidir. Fosfor ciddi şəkildə ayrıldıqda ("xəyal xətti" quruluşu görünür), polad üçün son dərəcə mənfi təsirlər gətirəcəkdir. Aydındır ki, fosforun ciddi şəkildə ayrılması soyuq başlıq prosesi zamanı materialın çatlamasına səbəb olur. Poladdakı müxtəlif taxılların fərqli fosfor tərkibi olduğundan, material fərqli gücə və sərtliyə malikdir; Digər tərəfdən, bu da materialın daxili gərginlik yaratmasını təmin edir, materialın daxili çatlamağa meylli olmasına kömək edəcəkdir. "Ghost tel" strukturu ilə materialda, məhz sərtlik, möhkəmlik, qırılmadan sonra uzanma və sahənin kiçilməsi, xüsusilə də təsir sərtliyinin azalması, materialın soyuq kövrəkliyinə səbəb olacaq, buna görə də fosforun tərkibi. və poladın struktur xüsusiyyətləri ilə çox yaxın əlaqə var.

Metalloqrafik aşkarlama Baxış sahəsinin mərkəzində yerləşən "kabus xətti" toxumasında çoxlu sayda açıq boz uzanmış sulfidlər var. Struktur poladdakı qeyri-metal daxilolmalar əsasən oksidlər və sulfidlər şəklində mövcuddur. GB/T10561-2005 "Poladda Qeyri-metal daxilolmaların Tərkibi üçün Mikroskopik Təftiş Metodunun Standart Qiymətləndirmə Diaqramına" uyğun olaraq, B Tipi daxilolmalar bu anda vulkanizasiya olunur. Material səviyyəsi 2,5 və daha yuxarıya çatır. Hamımızın bildiyimiz kimi, qeyri-metal daxilolmalar çatların potensial mənbələridir. Onların mövcudluğu polad mikrostrukturunun davamlılığına və yığcamlığına ciddi ziyan vuracaq və poladın qranulararası möhkəmliyini xeyli azaldacaq. Buradan belə bir nəticəyə gəlmək olar ki, poladın daxili strukturunun "xəyal xəttində" sulfidlərin olması krekinq üçün ən çox ehtimal olunan yerdir. Buna görə də, çox sayda bərkidici istehsal sahələrində soyuq döymə çatları və istilik müalicəsi söndürmə çatları çox sayda açıq boz rəngli nazik sulfidlərdən qaynaqlanır. Belə pis toxuculuqların görünüşü metal xüsusiyyətlərinin davamlılığını pozur və istilik müalicəsi riskini artırır. "Rəbb sapı" normallaşdırmaq və s. ilə aradan qaldırıla bilməz və çirk elementləri ərimə prosesindən və ya xammal zavoda daxil olmamışdan əvvəl ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir.

Qeyri-metal daxilolmaları tərkibinə və deformasiya qabiliyyətinə görə alüminium oksidi (A növü) silikat (C növü) və sferik oksidə (D növü) bölünür. Onların mövcudluğu metalın davamlılığını kəsir və soyulduqdan sonra çuxurlar və ya çatlar əmələ gəlir. Soyuq qəzəblənmə zamanı çatlar mənbəyi yaratmaq və istilik müalicəsi zamanı gərginliyin konsentrasiyasına səbəb olmaq çox asandır, nəticədə söndürmə krekinqinə səbəb olur. Buna görə də, qeyri-metal daxilolmalara ciddi nəzarət edilməlidir. Mövcud polad GB/T700-2006 "Karbon Struktur Polad" və GB/T699-2016 "Yüksək Keyfiyyətli Karbon Struktur Polad" standartları qeyri-metal daxilolmalar üçün aydın tələblər qoymur. . Əhəmiyyətli hissələr üçün A, B və C-nin qaba və incə xətləri ümumiyyətlə 1,5-dən çox deyil, D və Ds qaba və incə xətlər isə 2-dən çox deyil.


Göndərmə vaxtı: 21 oktyabr 2021-ci il