Fosforo segregacijos susidarymo ir krekingo anglinio konstrukcinio plieno analizė
Šiuo metu bendros buitinių plieno gamyklų anglinio konstrukcinio plieno vielos strypų ir strypų specifikacijos yra φ5,5–φ45, o brandesnis diapazonas yra φ6,5–φ30.Yra daug kokybės nelaimingų atsitikimų, kuriuos sukelia fosforo segregacija mažo dydžio vielos strypų ir strypų žaliavose.Pakalbėkime apie fosforo segregacijos įtaką ir įtrūkimų susidarymo analizę.
Fosforo pridėjimas prie geležies gali atitinkamai uždaryti austenito fazės sritį geležies-anglies fazės diagramoje.Todėl atstumas tarp solidaus ir likvidaus turi būti padidintas.Kai fosforo turintis plienas aušinamas iš skysto į kietą, jis turi praeiti per platų temperatūros diapazoną.Fosforo difuzijos greitis pliene yra lėtas.Šiuo metu tarpuose tarp pirmųjų sukietėjusių dendritų užpildoma išlydyta geležis, turinti didelę fosforo koncentraciją (žemą lydymosi temperatūrą), ir taip susidaro fosforo segregacija.
Šaltojo štampavimo arba šalto ekstruzijos procese dažnai pastebimi įtrūkę produktai.Metalografinis įtrūkusių gaminių patikrinimas ir analizė rodo, kad feritas ir perlitas pasiskirstę juostomis, o matricoje aiškiai matyti baltos geležies juostelė.Ferite ant šios juostos formos ferito matricos yra nutrūkstančių juostos formos šviesiai pilkų sulfido intarpų.Ši juostos formos struktūra, kurią sukelia sieros fosfido segregacija, vadinama „vaiduoklio linija“.Taip yra todėl, kad daug fosforo esanti zona vietovėje, kurioje yra didelė fosforo segregacija, atrodo balta ir šviesi.Dėl didelio fosforo kiekio baltoje ir ryškioje juostoje anglies kiekis fosforu praturtintame baltame ir ryškiame dirže sumažėja arba anglies kiekis yra labai mažas.Tokiu būdu, nuolat liejant fosforu praturtintą juostą, ištisinio liejimo plokštės stulpiniai kristalai vystosi link centro..Kai ruošinys sukietėja, iš išlydyto plieno pirmiausia nusodinami austenito dendritai.Šiuose dendrituose esantis fosforas ir siera redukuojami, tačiau galutinai sukietėjusiame išlydytame pliene gausu fosforo ir sieros priemaišų elementų, kurie kietėja Tarp dendrito ašies dėl didelio fosforo ir sieros kiekio siera sudarys sulfidą ir fosforas bus ištirpęs matricoje.Jį nėra lengva išsklaidyti ir jis išskiria anglį.Anglis negali ištirpti, todėl aplink fosforo kietąjį tirpalą (baltos ferito juostos pusėse) yra didesnis anglies kiekis.Anglies elementas abiejose ferito juostos pusėse, tai yra, abiejose fosforu praturtinto ploto pusėse, atitinkamai sudaro siaurą, pertraukiamą perlito juostą, lygiagrečią ferito baltajam diržui, ir greta esantį normalų audinį Atskirkite.Kai ruošinys kaitinamas ir spaudžiamas, velenai tęsis išilgai valcavimo apdorojimo krypties.Būtent todėl, kad ferito juostoje yra daug fosforo, ty dėl rimtos fosforo segregacijos susidaro rimta plati ir ryški ferito juostos struktūra, kurioje yra akivaizdi geležis. Plačioje ir ryškioje juostoje yra šviesiai pilkų sulfido juostelių. elemento korpusas.Šią daug fosforo turinčią ferito juostą su ilgomis sulfido juostelėmis paprastai vadiname „vaiduoklio linijos“ organizacija (žr. 1-2 pav.).
1 pav. Šviesos viela iš anglinio plieno SWRCH35K 200X
2 pav. Ghost viela iš paprasto anglinio plieno Q235 500X
Kai plienas yra karštai valcuojamas, tol, kol ruošinyje yra fosforo segregacija, neįmanoma gauti vienodos mikrostruktūros.Be to, dėl stiprios fosforo segregacijos susidarė „vaiduoklio vielos“ struktūra, kuri neišvengiamai sumažins mechanines medžiagos savybes..
Fosforo segregacija anglies pliene yra įprasta, tačiau laipsnis skiriasi.Kai fosforas yra labai atskirtas (atsiranda „vaiduoklio linijos“ struktūra), jis plienui turės itin neigiamą poveikį.Akivaizdu, kad stiprus fosforo atskyrimas yra medžiagos įtrūkimo šalto srauto metu kaltininkas.Kadangi skirtingi plieno grūdeliai turi skirtingą fosforo kiekį, medžiaga turi skirtingą stiprumą ir kietumą;kita vertus, tai taip pat yra Padarykite, kad medžiaga sukurtų vidinį įtempį, tai paskatins medžiagą, kad ji būtų linkusi į vidinį įtrūkimą.Medžiagoje, turinčioje „vaiduoklio vielos“ struktūrą, kietumas, stiprumas, pailgėjimas po lūžio ir ploto sumažinimas, ypač atsparumas smūgiams, sukels šalto medžiagos trapumą, todėl fosforo kiekis. ir plieno konstrukcinės savybės turi labai glaudų ryšį.
Metalografinis aptikimas „Vaiduoklių linijos“ audinyje, esančiame regėjimo lauko centre, yra daug šviesiai pilkų pailgų sulfidų.Nemetaliniai intarpai konstrukciniame pliene daugiausia egzistuoja oksidų ir sulfidų pavidalu.Pagal GB/T10561-2005 „Standartinis nemetalinių inkliuzų kiekio pliene klasifikavimo diagramos mikroskopinio tikrinimo metodas“ B tipo inkliuzai šiuo metu yra vulkanizuoti. Medžiagos lygis siekia 2,5 ir daugiau.Kaip visi žinome, nemetaliniai intarpai yra galimi įtrūkimų šaltiniai.Jų egzistavimas rimtai pakenks plieno mikrostruktūros tęstinumui ir kompaktiškumui bei labai sumažins plieno tarpkristalinį stiprumą.Iš to daroma išvada, kad sulfidų buvimas plieno vidinės struktūros „vaiduoklio linijoje“ yra labiausiai tikėtina įtrūkimo vieta.Todėl daugelyje tvirtinimo detalių gamybos vietų šalto kalimo ir terminio apdorojimo gesinimo įtrūkimus sukelia daug šviesiai pilkų plonų sulfidų.Tokių blogų pynimų atsiradimas naikina metalo savybių tęstinumą ir padidina terminio apdorojimo riziką.„Vaiduoklių siūlas“ negali būti pašalintas normalizuojant ir pan., o priemaišų elementai turi būti griežtai kontroliuojami lydymosi metu arba prieš žaliavoms patenkant į gamyklą.
Nemetaliniai inkliuzai pagal sudėtį ir deformatyvumą skirstomi į aliuminio oksido (A tipas), silikatą (C tipas) ir sferinį oksidą (D tipas).Jų egzistavimas nutraukia metalo tęstinumą, o po lupimo susidaro duobės ar įtrūkimai.Labai lengva susidaryti įtrūkimų šaltiniui esant šalčiui ir sukelti įtempių koncentraciją terminio apdorojimo metu, dėl ko gesinami įtrūkimai.Todėl nemetaliniai intarpai turi būti griežtai kontroliuojami.Dabartiniai plieno GB/T700-2006 „Anglies konstrukcinis plienas“ ir GB/T699-2016 „Aukštos kokybės anglinis konstrukcinis plienas“ standartai nenustato aiškių reikalavimų nemetaliniams inkliuzams..Svarbių dalių stambios ir smulkios linijos A, B ir C paprastai yra ne didesnės kaip 1,5, o D ir Ds stambios ir smulkios linijos yra ne didesnės kaip 2.
Paskelbimo laikas: 2021-10-21
