Analýza tvorby a praskání segregace fosforu v uhlíkové konstrukční oceli
V současnosti jsou běžné specifikace drátů a tyčí z uhlíkové konstrukční oceli, které poskytují domácí ocelárny, φ5,5-φ45 a zralejší rozsah je φ6,5-φ30.Existuje mnoho nehod s kvalitou způsobených segregací fosforu v surovinách pro válcovaný drát a tyče malých rozměrů.Promluvme si pro vaši referenci o vlivu segregace fosforu a analýze tvorby trhlin.
Přídavek fosforu k železu může odpovídajícím způsobem uzavřít oblast austenitové fáze ve fázovém diagramu železo-uhlík.Proto musí být vzdálenost mezi solidem a likvidem zvětšena.Když se ocel obsahující fosfor ochlazuje z kapaliny na pevnou látku, musí projít širokým teplotním rozsahem.Rychlost difúze fosforu v oceli je pomalá.V této době je do mezer mezi prvními ztuhlými dendrity vyplněno roztavené železo s vysokou koncentrací fosforu (nízká teplota tání), čímž dochází k segregaci fosforu.
Při procesu vytlačování za studena nebo vytlačování za studena jsou často vidět popraskané produkty.Metalografická kontrola a analýza popraskaných produktů ukazuje, že ferit a perlit jsou rozmístěny v pásech a v matrici je jasně vidět pruh bílého železa.Ve feritu jsou na této páskové feritové matrici přerušované světle šedé sulfidové inkluze ve tvaru pásku.Tato pásovitá struktura způsobená segregací fosfidu síry se nazývá „duchovní linie“.Je to proto, že zóna bohatá na fosfor v oblasti se silnou segregací fosforu se zdá bílá a jasná.Vzhledem k vysokému obsahu fosforu v bílém a světlém pásu je obsah uhlíku v bílém a světlém pásu obohaceném fosforem snížen nebo je obsah uhlíku velmi malý.Tímto způsobem se během kontinuálního odlévání pásu obohaceného fosforem vyvíjejí sloupcovité krystaly desky kontinuálního lití směrem ke středu..Když sochor ztuhne, z roztavené oceli se nejprve vysrážejí austenitové dendrity.Fosfor a síra obsažené v těchto dendritech jsou redukovány, ale finální ztuhlá roztavená ocel je bohatá na fosfor a prvky příměsí síry, které tuhnou v Mezi osou dendritů, díky vysokému obsahu fosforu a síry, síra vytvoří sulfid, a fosfor bude rozpuštěn v matrici.Není snadné jej difundovat a má za následek vypouštění uhlíku.Uhlík nelze roztavit, takže kolem pevného roztoku fosforu (strany feritového bílého pruhu) mají vyšší obsah uhlíku.Uhlíkový prvek na obou stranách feritového pásu, tj. na obou stranách fosforem obohacené oblasti, tvoří úzký, přerušovaný perlitový pás paralelně s feritovým bílým pásem a přilehlá normální tkáň je oddělená.Když se předvalek zahřeje a stlačí, budou se hřídele protahovat ve směru válcování.Je to právě proto, že feritový pás obsahuje vysoký obsah fosforu, to znamená, že vážná segregace fosforu vede k vytvoření skutečně široké a jasné struktury feritového pásu se zjevným železem. V širokém a jasném pásu jsou světle šedé proužky sulfidu. tělo prvku.Tento na fosfor bohatý feritový pás s dlouhými proužky sulfidu je to, co běžně nazýváme organizací "duché linie" (viz obrázek 1-2).
Obrázek 1 Ghost drát z uhlíkové oceli SWRCH35K 200X
Obrázek 2 Duchový drát z obyčejné uhlíkové oceli Q235 500X
Když je ocel válcována za tepla, pokud je v ingotu segregace fosforu, není možné získat jednotnou mikrostrukturu.Navíc se v důsledku silné segregace fosforu vytvořila struktura "duchého drátu", která nevyhnutelně sníží mechanické vlastnosti materiálu..
Segregace fosforu v uhlíkové oceli je běžná, ale míra se liší.Když je fosfor silně segregován (objeví se struktura „duchů“), přinese to oceli extrémně nepříznivé účinky.Je zřejmé, že silná segregace fosforu je viníkem praskání materiálu během procesu ražení za studena.Protože různá zrna v oceli mají různý obsah fosforu, materiál má různou pevnost a tvrdost;na druhou stranu je to také Aby materiál vytvářel vnitřní pnutí, podpoří to, že materiál bude náchylný k vnitřnímu praskání.U materiálu se strukturou "ghost wire" se jedná právě o snížení tvrdosti, pevnosti, tažnosti po lomu a zmenšení plochy, zejména snížení rázové houževnatosti, které povede ke studené křehkosti materiálu, takže obsah fosforu a strukturální vlastnosti oceli mají velmi úzký vztah.
Metalografická detekce V tkáni „duchovní linie“ ve středu zorného pole se nachází velké množství světle šedých podlouhlých sulfidů.Nekovové vměstky v konstrukční oceli existují hlavně ve formě oxidů a sulfidů.Podle GB/T10561-2005 "Standardní klasifikační tabulka mikroskopická metoda kontroly obsahu nekovových vměstků v oceli" jsou vměstky typu B vulkanizovány v této době. Úroveň materiálu dosahuje 2,5 a výše.Jak všichni víme, nekovové vměstky jsou potenciálními zdroji trhlin.Jejich existence vážně poškodí kontinuitu a kompaktnost mikrostruktury oceli a výrazně sníží mezikrystalovou pevnost oceli.Z toho lze usuzovat, že přítomnost sulfidů v „duchovní linii“ vnitřní struktury oceli je nejpravděpodobnějším místem pro praskání.Proto jsou trhliny při kování za studena a trhliny při kalení při tepelném zpracování ve velkém počtu míst výroby spojovacích prvků způsobeny velkým množstvím světle šedých tenkých sulfidů.Vzhled takových špatných vazeb ničí kontinuitu vlastností kovu a zvyšuje riziko tepelného zpracování."Duchové vlákno" nelze odstranit normalizací atd. a prvky nečistot by měly být přísně kontrolovány z procesu tavení nebo před vstupem surovin do továrny.
Nekovové vměstky se podle složení a deformovatelnosti dělí na aluminu (typ A), silikátové (typ C) a sférické oxidy (typ D).Jejich existence přerušuje kontinuitu kovu a po odlupování se tvoří důlky nebo praskliny.Je velmi snadné vytvořit zdroj trhlin během pěchování za studena a způsobit koncentraci napětí během tepelného zpracování, což má za následek kalení trhlin.Proto musí být nekovové vměstky přísně kontrolovány.Současné ocelové normy GB/T700-2006 „Carbon Structural Steel“ a GB/T699-2016 „High-quality Carbon Structural Steel“ nestanoví jasné požadavky na nekovové vměstky..U důležitých částí nejsou hrubé a jemné čáry A, B a C obecně větší než 1,5 a hrubé a jemné čáry D a Ds nejsou větší než 2.
Čas odeslání: 21. října 2021
