Karbon Yapısal Çelikte Fosfor Segregasyonunun Oluşumu ve Çatlamasının Analizi
Şu anda, yerli çelik üreticileri tarafından sağlanan karbon yapısal çelik filmaşin ve çubukların ortak özellikleri φ5.5-φ45 ve daha olgun aralık φ6.5-φ30'dur.Küçük boyutlu filmaşin ve çubuk hammaddelerinde fosfor ayrışmasının neden olduğu birçok kalite kazası vardır.Referansınız için fosfor ayrışmasının etkisi ve çatlak oluşumunun analizi hakkında konuşalım.
Demire fosfor ilavesi, demir-karbon faz diyagramındaki östenit faz bölgesini uygun şekilde kapatabilir.Bu nedenle solidus ile sıvı arasındaki mesafe genişletilmelidir.Fosfor içeren çelik sıvıdan katıya soğutulduğunda geniş bir sıcaklık aralığından geçmesi gerekir.Çelikte fosforun difüzyon hızı yavaştır.Bu sırada, ilk katılaşmış dendritler arasındaki boşluklar, yüksek fosfor konsantrasyonuna (düşük erime noktasına) sahip erimiş demir doldurulur, böylece fosfor ayrışması oluşur.
Soğuk şişirme veya soğuk ekstrüzyon işleminde sıklıkla çatlamış ürünler görülür.Çatlamış ürünlerin metalografik incelemesi ve analizi, ferrit ve perlitin bantlar halinde dağıldığını ve matriste bir beyaz demir şeridinin açıkça görülebildiğini göstermektedir.Ferritte, bu bant şeklindeki ferrit matrisi üzerinde aralıklı bant şeklinde açık gri sülfür kapanımları vardır.Kükürt fosfitin ayrışmasının neden olduğu bu bant şeklindeki yapıya "hayalet çizgi" denir.Bunun nedeni, şiddetli fosfor ayrışması olan bölgedeki fosfor açısından zengin bölgenin beyaz ve parlak görünmesidir.Beyaz ve parlak kuşağın yüksek fosfor içeriği nedeniyle, fosforla zenginleştirilmiş beyaz ve parlak kuşağın karbon içeriği azalır veya karbon içeriği çok küçüktür.Bu şekilde, fosforla zenginleştirilmiş kayışın sürekli dökümü sırasında sürekli döküm levhasının sütunlu kristalleri merkeze doğru gelişir..Kütük katılaştırıldığında, önce ergimiş çelikten östenit dendritler çökeltilir.Bu dendritlerde bulunan fosfor ve kükürt azalır, ancak nihai katılaşmış erimiş çelik, fosfor ve kükürtün yüksek içeriği nedeniyle dendrit ekseni arasında katılaşan fosfor ve kükürt safsızlık elementleri bakımından zengindir, kükürt sülfür oluşturacaktır ve fosfor matris içinde çözülecektir.Yayılması kolay değildir ve karbon boşaltma etkisine sahiptir.Karbon eritilemez, bu nedenle fosfor katı çözeltisinin çevresinde (ferrit beyaz bandın kenarları) daha yüksek karbon içeriğine sahiptir.Ferrit kuşağının her iki tarafında, yani fosforla zenginleştirilmiş alanın her iki tarafında bulunan karbon elementi, sırasıyla ferrit beyaz kuşağa paralel dar, aralıklı bir perlit kuşağı ve bitişik normal doku Ayrı oluşturur.Kütük ısıtıldığında ve preslendiğinde, miller haddeleme işleme yönü boyunca uzanacaktır.Bunun nedeni tam olarak ferrit bandının yüksek fosfor içermesidir, yani ciddi fosfor ayrımı, bariz demir ile ciddi geniş ve parlak bir ferrit bant yapısının oluşumuna yol açar. Geniş ve parlak bantta açık gri sülfür şeritleri vardır. eleman gövdesi.Uzun sülfür şeritlerine sahip bu fosfor açısından zengin ferrit bandı, yaygın olarak "hayalet hat" organizasyonu olarak adlandırdığımız şeydir (bkz. Şekil 1-2).
Şekil 1 Karbon çeliğinden hayalet tel SWRCH35K 200X
Şekil 2 Düz karbon çeliğinden hayalet tel Q235 500X
Çelik sıcak haddelendiğinde, kütükte fosfor ayrımı olduğu sürece tek tip bir mikro yapı elde etmek mümkün değildir.Ayrıca, şiddetli fosfor ayrışması nedeniyle, malzemenin mekanik özelliklerini kaçınılmaz olarak azaltacak bir "hayalet tel" yapısı oluşturulmuştur..
Karbon çeliğinde fosforun ayrılması yaygındır, ancak derecesi farklıdır.Fosfor ciddi şekilde ayrıldığında ("hayalet hat" yapısı belirir), çeliğe son derece olumsuz etkiler getirecektir.Açıktır ki, fosforun şiddetli ayrışması, soğuk şişirme işlemi sırasında malzeme çatlamasının sorumlusudur.Çelikteki farklı taneler farklı fosfor içeriğine sahip olduğundan, malzeme farklı mukavemet ve sertliğe sahiptir;Öte yandan, malzemenin iç gerilme üretmesini de sağlar, malzemenin iç çatlamaya eğilimli olmasını teşvik eder."Hayalet tel" yapısına sahip malzemede, tam olarak sertlik, mukavemet, kırılma sonrası uzama ve alanın azalması, özellikle malzemenin soğuk kırılganlığına yol açacak darbe tokluğunun azalması, dolayısıyla fosfor içeriğidir. ve çeliğin yapısal özellikleri arasında çok yakın bir ilişki vardır.
Metalografik algılama Görüş alanının merkezindeki "hayalet çizgi" dokusunda çok sayıda açık gri uzun sülfür bulunur.Yapı çeliğinde metalik olmayan inklüzyonlar esas olarak oksitler ve sülfürler şeklinde bulunur.GB/T10561-2005 "Çelikteki Metalik Olmayan İnklüzyonların İçeriği için Standart Derecelendirme Tablosu Mikroskobik İnceleme Metodu"na göre, B Tipi inklüzyonlar bu sırada vulkanize edilir Malzeme seviyesi 2.5 ve üstüne ulaşır.Hepimizin bildiği gibi, metalik olmayan kapanımlar potansiyel çatlak kaynaklarıdır.Onların varlığı, çelik mikro yapının sürekliliğine ve kompaktlığına ciddi şekilde zarar verecek ve çeliğin taneler arası mukavemetini büyük ölçüde azaltacaktır.Buradan, çeliğin iç yapısının "hayalet hattında" sülfitlerin varlığının, çatlama için en olası yer olduğu sonucuna varılır.Bu nedenle, çok sayıda bağlantı elemanı üretim tesisindeki soğuk dövme çatlakları ve ısıl işlem söndürme çatlakları, çok sayıda açık gri ince sülfürden kaynaklanır.Bu tür kötü dokumaların ortaya çıkması metal özelliklerinin devamlılığını bozar ve ısıl işlem riskini artırır."Hayalet iplik" normalleştirme vb. ile giderilemez ve safsızlık unsurları eritme işleminden veya hammaddeler fabrikaya girmeden önce sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Metalik olmayan inklüzyonlar, bileşimlerine ve deforme olabilmelerine göre alümina (tip A) silikat (tip C) ve küresel oksit (tip D) olarak ikiye ayrılır.Varlıkları metalin devamlılığını keser ve soyulduktan sonra çukurlar veya çatlaklar oluşur.Soğuk yığılma sırasında bir çatlak kaynağı oluşturmak ve ısıl işlem sırasında stres konsantrasyonuna neden olmak, su verme çatlamasına neden olmak çok kolaydır.Bu nedenle, metalik olmayan kapanımlar sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.Mevcut çelik GB/T700-2006 "Karbon Yapısal Çelik" ve GB/T699-2016 "Yüksek Kaliteli Karbon Yapısal Çelik" standartları, metalik olmayan kapanımlar için net gereklilikler getirmemektedir..Önemli parçalar için, A, B ve C'nin kaba ve ince çizgileri genellikle 1,5'ten fazla değildir ve D ve Ds'nin kaba ve ince çizgileri 2'den fazla değildir.
Gönderim zamanı: Ekim-21-2021
