ניתוח היווצרות ופיצוח של הפרדת זרחן בפלדה מבנית פחמן
נכון לעכשיו, המפרט הנפוץ של מוטות ומוטות פלדה מבניים מפחמן המסופקים על ידי מפעלי פלדה מקומיים הם φ5.5-φ45, והטווח הבוגר יותר הוא φ6.5-φ30.ישנן תאונות איכותיות רבות הנגרמות מהפרדת זרחן בחומרי גלם חוטי תיל ובר בגודל קטן.בוא נדבר על השפעת הפרדת זרחן וניתוח היווצרות סדקים לעיונך.
תוספת של זרחן לברזל יכולה לסגור בהתאם את אזור הפאזה האוסטניט בתרשים פאזות הברזל-פחמן.לכן יש להגדיל את המרחק בין הסולידוס לליקווידוס.כאשר פלדה המכילה זרחן מקוררת מנוזל למוצק, היא צריכה לעבור בטווח טמפרטורות רחב.קצב הדיפוזיה של זרחן בפלדה איטי.בשלב זה, ברזל מותך עם ריכוז זרחן גבוה (נקודת התכה נמוכה) מתמלא במרווחים בין הדנדריטים המוצקים הראשונים, ובכך נוצר הפרדת זרחן.
בתהליך הכותרת הקרה או האקסטרוזיה הקרה, לעתים קרובות רואים מוצרים סדוקים.הבדיקה והניתוח המטאלוגרפית של המוצרים הסדוקים מראה שהפריט והפרליט מפוזרים ברצועות, וניתן לראות בבירור רצועה של ברזל לבן במטריצה.בפריט, ישנם תכלילים גופרתיים בצורת פס בצורת פס לסירוגין על מטריצת פריט בצורת פס זה.מבנה זה בצורת פס הנגרם על ידי הפרדה של פוספיד גופרית נקרא "קו רפאים".הסיבה לכך היא שהאזור העשיר בזרחן באזור עם הפרדת זרחן חמורה נראה לבן ובהיר.בשל תכולת הזרחן הגבוהה של החגורה הלבנה והבהירה, תכולת הפחמן בחגורה הלבנה והבהירה המועשרת בזרחן מצטמצמת או שתכולת הפחמן קטנה מאוד.באופן זה, הגבישים העמודים של לוח היציקה הרציפה מתפתחים לכיוון המרכז במהלך היציקה הרציפה של החגורה המועשרת בזרחן..כאשר הבילט מתמצק, דנדריטים אוסטניט מושקעים לראשונה מהפלדה המותכת.הזרחן והגופרית הכלולים בדנדריטים אלו מצטמצמים, אך הפלדה המותכת המוצקה הסופית עשירה בזרחן וביסודות זיהומי גופרית, המתמצקים בין ציר הדנדריטים, בשל התכולה הגבוהה של זרחן וגופרית, גופרית תיצור גופרית, וכן זרחן יתמוסס במטריקס.זה לא קל לפיזור ויש לו אפקט של פריקת פחמן.לא ניתן להמיס פחמן פנימה, ולכן מסביב לתמיסת הזרחן המוצקה (הצדדים של הרצועה הלבנה של פריט) יש תכולת פחמן גבוהה יותר.אלמנט פחמן משני צידי חגורת הפריט, כלומר משני צידי האזור המועשר בזרחן, יוצרים בהתאמה חגורת פרליט צרה, לסירוגין, במקביל לחגורה הלבנה של פריט, והרקמה הרגילה הסמוכה נפרדת.כאשר הבילט מחומם ולחוץ, הפירים ימשכו לאורך כיוון העיבוד הגלגול.זה בדיוק בגלל שרצועת הפריט מכילה זרחן גבוה, כלומר, הפרדת הזרחן הרצינית מובילה להיווצרות מבנה רצועת פריט רצינית רחבה ומוארת, עם ברזל ברור. גוף האלמנט.רצועת פריט עשירה בזרחן זו עם רצועות סולפיד ארוכות היא מה שאנו מכנים בדרך כלל ארגון "קו הרוחות" (ראה איור 1-2).
איור 1 חוט רפאים מפלדת פחמן SWRCH35K 200X
איור 2 חוט רפאים מפלדת פחמן רגילה Q235 500X
כאשר פלדה מגולגלת חמה, כל עוד יש הפרדת זרחן בבלט, אי אפשר להשיג מבנה מיקרו אחיד.יתרה מכך, עקב הפרדת זרחן חמורה, נוצר מבנה "חוט רפאים", אשר יפחית בהכרח את התכונות המכניות של החומר..
הפרדת הזרחן בפלדת פחמן היא שכיחה, אך המידה שונה.כאשר הזרחן מופרד בצורה חמורה (מבנה "קו הרפאים" מופיע), זה יביא להשפעות שליליות ביותר לפלדה.ברור שההפרדה החמורה של זרחן היא האשם בפיצוח החומר במהלך תהליך הכותרת הקרה.מכיוון שלגרגרים שונים בפלדה יש תכולת זרחן שונה, לחומר חוזק וקשיות שונים;מצד שני, זה גם לגרום לחומר לייצר מתח פנימי, זה יקדם את החומר להיות מועד לסדקים פנימיים.בחומר בעל מבנה "חוט רפאים", דווקא הפחתת קשיות, חוזק, התארכות לאחר שבר והקטנת שטח, במיוחד הפחתת קשיחות ההשפעה, היא שתוביל לשבריריות הקרה של החומר, ולכן תכולת הזרחן. והמאפיינים המבניים של פלדה יש קשר הדוק מאוד.
זיהוי מטאלוגרפי ברקמת "קו הרוחות" במרכז שדה הראייה, יש מספר רב של סולפידים מוארכים בצבע אפור בהיר.התכלילים הלא מתכתיים בפלדה מבנית קיימים בעיקר בצורה של תחמוצות וסולפידים.לפי GB/T10561-2005 "שיטת בדיקה מיקרוסקופית של תרשים דירוג סטנדרטי לתוכן של תכלילים לא מתכתיים בפלדה", התכלילים מסוג B מגופרים בשלב זה. רמת החומר מגיעה ל-2.5 ומעלה.כפי שכולנו יודעים, תכלילים לא מתכתיים הם מקורות פוטנציאליים לסדקים.קיומם יפגע קשות בהמשכיות ובקומפקטיות של מבנה המיקרו של הפלדה, ויפחית מאוד את החוזק הבין-גרעיני של הפלדה.מכאן ניתן להסיק שנוכחות סולפידים ב"קו הרפאים" של המבנה הפנימי של הפלדה היא המיקום הסביר ביותר לפיצוח.לכן, סדקי חישול קר וסדקים מרווים בטיפול בחום במספר רב של אתרי ייצור מחברים נגרמים ממספר רב של סולפידים דקים בצבע אפור בהיר.המראה של אריגים גרועים כאלה הורס את המשכיות תכונות המתכת ומגביר את הסיכון לטיפול בחום.לא ניתן להסיר את "חוט הרפאים" על ידי נרמול וכדומה, ויש לשלוט בקפדנות על יסודות הטומאה מתהליך ההיתוך או לפני כניסת חומרי הגלם למפעל.
תכלילים לא מתכתיים מחולקים לאלומינה (סוג A) סיליקט (סוג C) ותחמוצת כדורית (סוג D) לפי הרכבם ויכולת העיוות שלהם.קיומם מנתק את המשכיות המתכת, ונוצרים בורות או סדקים לאחר הקילוף.קל מאוד להיווצר מקור לסדקים בזמן שיבושים בקור ולגרום לריכוז מתח במהלך טיפול בחום, וכתוצאה מכך לסדקים מרווים.לכן, תכלילים שאינם מתכתיים חייבים להיות בפיקוח קפדני.תקני הפלדה הנוכחיים GB/T700-2006 "פלדה מבנית פחמן" ו-GB/T699-2016 "פלדה מבנית פחמן באיכות גבוהה" אינם קובעים דרישות ברורות לתכלילים שאינם מתכתיים..עבור חלקים חשובים, הקווים הגסים והעדינים של A, B ו-C הם בדרך כלל לא יותר מ-1.5, והקווים הגסים והעדינים של D ו-D אינם יותר מ-2.
זמן פרסום: 21 באוקטובר 2021
