Аналіз утварэння і парэпання сегрэгацыі фосфару ў вугляродзістай канструкцыйнай сталі
У цяперашні час агульныя характарыстыкі катанкі і пруткоў з вугляродзістай канструкцыйнай сталі, якія пастаўляюцца айчыннымі сталеліцейнымі заводамі, складаюць φ5,5-φ45, а больш сталы дыяпазон - φ6,5-φ30.Ёсць шмат няшчасных выпадкаў, выкліканых аддзяленнем фосфару ў сыравіне для катанкі і пруткоў малога памеру.Давайце пагаворым аб уплыве сегрэгацыі фосфару і аналізе адукацыі расколін для вашай даведкі.
Даданне фосфару да жалеза можа адпаведна закрыць вобласць фазы аўстэніту на фазавай дыяграме жалеза-вуглярод.Такім чынам, адлегласць паміж солідусам і ліквідусам павінна быць павялічана.Калі фосфарзмяшчальная сталь астуджаецца з вадкага стану ў цвёрдае, ёй неабходна прайсці праз шырокі дыяпазон тэмператур.Хуткасць дыфузіі фосфару ў сталі павольная.У гэты час расплаўленае жалеза з высокай канцэнтрацыяй фосфару (нізкая тэмпература плаўлення) запаўняецца ў прамежкі паміж першымі застылымі дендрытамі, утвараючы тым самым фосфарную сегрэгацыю.
У працэсе халоднай высадкі або халоднай экструзіі часта можна ўбачыць трэснутыя прадукты.Металаграфічны агляд і аналіз трэснутых вырабаў паказвае, што ферыт і перліт размеркаваны палосамі, а ў матрыцы выразна бачная паласа белага жалеза.У ферыце ёсць перарывістыя паласападобныя светла-шэрыя сульфідныя ўключэнні на гэтай паласатай ферытавай матрыцы.Гэтая паласападобная структура, выкліканая сегрэгацыяй фасфіду серы, называецца "лініяй-прывідам".Гэта таму, што багатая фосфарам зона ў вобласці з моцным аддзяленнем фосфару выглядае белай і яркай.З-за высокага ўтрымання фосфару ў белым і яркім поясе ўтрыманне вугляроду ў узбагачаным фосфарам белым і яркім поясе зніжана або ўтрыманне вугляроду вельмі малае.Такім чынам слупковыя крышталі сляба бесперапыннага ліцця развіваюцца да цэнтра падчас бесперапыннага ліцця стужкі, узбагачанай фосфарам..Калі нарыхтоўка застывае, з расплаўленай сталі спачатку выпадаюць дендрыты аустенита.Фосфар і сера, якія змяшчаюцца ў гэтых дендрытах, аднаўляюцца, але канчаткова зацвярдзелая расплаўленая сталь багатая прымешкамі фосфару і серы, якія застываюць паміж воссю дендрытаў, з-за высокага ўтрымання фосфару і серы сера будзе ўтвараць сульфід, і фосфар будзе раствораны ў матрыцы.Гэта нялёгка дыфузіюе і мае эфект выкіду вугляроду.Вуглярод нельга расплавіць, таму вакол цвёрдага раствора фосфару (па баках ферытавай белай паласы) утрыманне вугляроду вышэй.Вугляродны элемент па абодва бакі ферытавага пояса, гэта значыць па абодва бакі ўзбагачанай фосфарам вобласці, адпаведна ўтвараюць вузкі, перарывісты перлітавы пояс, паралельны ферытаваму беламу поясу, а прылеглую нармальную тканіну аддзяляюць.Калі нарыхтоўка награваецца і прэсуецца, валы будуць працягвацца ўздоўж кірунку апрацоўкі пракаткі.Менавіта таму, што ферытавая паласа змяшчае вялікую колькасць фосфару, гэта значыць сур'ёзнае аддзяленне фосфару прыводзіць да ўтварэння сур'ёзнай шырокай і яркай структуры ферытавай паласы з відавочным утрыманнем жалеза. цела элемента.Гэтая багатая фосфарам ферытавая паласа з доўгімі палоскамі сульфіду - гэта тое, што мы звычайна называем арганізацыяй "лінія прывіда" (гл. малюнак 1-2).
Малюнак 1 Прывідны провад з вугляродзістай сталі SWRCH35K 200X
Малюнак 2 Прывідны провад з простай вугляродзістай сталі Q235 500X
Калі сталь падвяргаецца гарачай пракаткі, пакуль у нарыхтоўцы існуе аддзяленне фосфару, немагчыма атрымаць аднастайную мікраструктуру.Больш за тое, з-за моцнай сегрэгацыі фосфару ўтварылася структура «прывіднага дроту», што непазбежна прывядзе да зніжэння механічных уласцівасцяў матэрыялу..
Аддзяленне фосфару ў вугляродзістай сталі з'яўляецца агульным, але ступень розная.Калі фосфар моцна аддзяляецца (з'яўляецца структура "прывіднай лініі"), гэта прывядзе да вельмі негатыўных наступстваў для сталі.Відавочна, што сур'ёзнае аддзяленне фосфару з'яўляецца прычынай парэпання матэрыялу ў працэсе халоднай высадкі.Паколькі розныя збожжа ў сталі маюць рознае ўтрыманне фосфару, матэрыял мае розную трываласць і цвёрдасць;з іншага боку, гэта таксама прымушае матэрыял ствараць унутранае напружанне, гэта спрыяе схільнасці матэрыялу да ўнутраных расколін.У матэрыяле са структурай "прывіднага дроту" менавіта зніжэнне цвёрдасці, трываласці, адноснага падаўжэння пасля разбурэння і памяншэнне плошчы, асабліва зніжэнне ўдарнай глейкасці, прывядзе да хладноломкости матэрыялу, таму ўтрыманне фосфару і структурныя ўласцівасці сталі маюць вельмі цесную сувязь.
Металаграфічнае выяўленне У тканіны "лініі прывіда" ў цэнтры поля зроку знаходзіцца вялікая колькасць светла-шэрых выцягнутых сульфідаў.Неметалічныя ўключэння ў канструкцыйнай сталі ў асноўным існуюць у выглядзе аксідаў і сульфідаў.У адпаведнасці з GB/T10561-2005 "Метад мікраскапічнага кантролю ўтрымання неметалічных уключэнняў у сталі са стандартнай дыяграмай класіфікацыі", у гэты час уключэнні тыпу B вулканізуюцца. Узровень матэрыялу дасягае 2,5 і вышэй.Як мы ўсе ведаем, неметалічныя ўключэння з'яўляюцца патэнцыйнымі крыніцамі расколін.Іх існаванне сур'ёзна пашкодзіць бесперапыннасці і кампактнасці мікраструктуры сталі і значна знізіць межкристаллитную трываласць сталі.З гэтага робіцца выснова, што прысутнасць сульфідаў у «прывіднай лініі» ўнутранай структуры сталі з'яўляецца найбольш верагодным месцам парэпання.Такім чынам, расколіны пры халоднай каванні і загартоўцы пры тэрмічнай апрацоўцы на вялікай колькасці вытворчасцей крапежных вырабаў узнікаюць з-за вялікай колькасці светла-шэрых стройных сульфідаў.З'яўленне такіх дрэнных перапляценняў парушае бесперапыннасць уласцівасцяў металу і павышае рызыку тэрмічнай апрацоўкі.«Прывідную нітку» нельга выдаліць шляхам нармалізацыі і г.д., і элементы прымешак павінны строга кантралявацца ў працэсе плаўлення або да таго, як сыравіна паступіць на завод.
Па складзе і здольнасці да дэфармацыі неметалічныя ўключэнні падзяляюцца на аксід алюмінію (тып А), сілікатныя (тып С) і сферычныя аксіды (тып D).Іх існаванне парушае суцэльнасць металу, і пасля адслаення ўтвараюцца ямкі або расколіны.Вельмі лёгка ўтварыць крыніцу расколін падчас халоднай высадкі і выклікаць канцэнтрацыю напружання падчас тэрмічнай апрацоўкі, што прывядзе да расколін загартоўвання.Таму неабходна строга кантраляваць неметалічныя ўключэння.Дзеючыя стандарты на сталь GB/T700-2006 «Вугляродзістая канструкцыйная сталь» і GB/T699-2016 «Высокаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь» не прад'яўляюць дакладных патрабаванняў да неметалічных уключэнняў..Для важных частак грубыя і тонкія лініі A, B і C звычайна не перавышаюць 1,5, а грубыя і тонкія лініі D і Ds не перавышаюць 2.
Час публікацыі: 21 кастрычніка 2021 г
