Ανάλυση σχηματισμού και ρωγμάτωσης διαχωρισμού φωσφόρου σε ανθρακούχο δομικό χάλυβα

Ανάλυση σχηματισμού και ρωγμάτωσης διαχωρισμού φωσφόρου σε ανθρακούχο δομικό χάλυβα

Επί του παρόντος, οι κοινές προδιαγραφές των συρμάτινων ράβδων και ράβδων από δομικό χάλυβα άνθρακα που παρέχονται από εγχώρια χαλυβουργεία είναι φ5,5-φ45 και η πιο ώριμη περιοχή είναι φ6,5-φ30.Υπάρχουν πολλά ατυχήματα ποιότητας που προκαλούνται από διαχωρισμό φωσφόρου σε μικρού μεγέθους συρμάτινες ράβδους και πρώτες ύλες ράβδων.Ας μιλήσουμε για την επίδραση του διαχωρισμού του φωσφόρου και την ανάλυση του σχηματισμού ρωγμών για αναφορά σας.

Η προσθήκη φωσφόρου στο σίδηρο μπορεί αντίστοιχα να κλείσει την περιοχή της φάσης ωστενίτη στο διάγραμμα φάσης σιδήρου-άνθρακα.Επομένως, η απόσταση μεταξύ του στερεού και του υγρού πρέπει να διευρυνθεί.Όταν ο χάλυβας που περιέχει φώσφορο ψύχεται από υγρό σε στερεό, χρειάζεται να περάσει από ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.Ο ρυθμός διάχυσης του φωσφόρου στον χάλυβα είναι αργός.Αυτή τη στιγμή, λιωμένος σίδηρος με υψηλή συγκέντρωση φωσφόρου (χαμηλό σημείο τήξης) γεμίζει τα κενά μεταξύ των πρώτων στερεοποιημένων δενδριτών, σχηματίζοντας έτσι διαχωρισμό φωσφόρου.

Στη διαδικασία ψυχρής κλάσης ή ψυχρής εξώθησης, παρατηρούνται συχνά σπασμένα προϊόντα.Η μεταλλογραφική επιθεώρηση και ανάλυση των ραγισμένων προϊόντων δείχνει ότι ο φερρίτης και ο περλίτης κατανέμονται σε λωρίδες και μια λωρίδα λευκού σιδήρου μπορεί να φανεί καθαρά στη μήτρα.Στον φερρίτη, υπάρχουν διαλείπουσες λωρίδες ανοιχτό γκρι θειούχες εγκλείσματα σε αυτή τη μήτρα φερρίτη σε σχήμα ταινίας.Αυτή η δομή σε σχήμα ταινίας που προκαλείται από τον διαχωρισμό του φωσφιδίου του θείου ονομάζεται «γραμμή φάντασμα».Αυτό συμβαίνει επειδή η πλούσια σε φώσφορο ζώνη στην περιοχή με σοβαρό διαχωρισμό φωσφόρου εμφανίζεται λευκή και φωτεινή.Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε φώσφορο της λευκής και φωτεινής ζώνης, η περιεκτικότητα σε άνθρακα στην εμπλουτισμένη με φώσφορο λευκή και φωτεινή ζώνη μειώνεται ή η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι πολύ μικρή.Με αυτόν τον τρόπο, οι στηλώδεις κρύσταλλοι της πλάκας συνεχούς χύτευσης αναπτύσσονται προς το κέντρο κατά τη διάρκεια της συνεχούς χύτευσης του εμπλουτισμένου σε φώσφορο ιμάντα..Όταν το κάλυμμα στερεοποιείται, οι δενδρίτες ωστενίτη καταβυθίζονται πρώτα από τον τηγμένο χάλυβα.Ο φώσφορος και το θείο που περιέχονται σε αυτούς τους δενδρίτες μειώνονται, αλλά ο τελικός στερεοποιημένος τετηγμένος χάλυβας είναι πλούσιος σε φώσφορο και στοιχεία ακαθαρσίας θείου, τα οποία στερεοποιούνται μεταξύ του άξονα δενδρίτη, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε φώσφορο και θείο, το θείο θα σχηματίσει θειούχο και ο φώσφορος θα διαλυθεί στη μήτρα.Δεν είναι εύκολο να διαχέεται και έχει ως αποτέλεσμα την εκκένωση άνθρακα.Ο άνθρακας δεν μπορεί να λιώσει, επομένως γύρω από το στερεό διάλυμα φωσφόρου (Οι πλευρές της λευκής ταινίας του φερρίτη) έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα.Το στοιχείο άνθρακα και στις δύο πλευρές της ζώνης φερρίτη, δηλαδή και στις δύο πλευρές της εμπλουτισμένης με φώσφορο περιοχής, σχηματίζουν αντίστοιχα μια στενή, διαλείπουσα ζώνη περλίτη παράλληλη με τη λευκή ζώνη φερρίτη και τον παρακείμενο κανονικό ιστό Διαχωρίζεται.Όταν η μπίλια θερμαίνεται και πιέζεται, οι άξονες θα εκτείνονται κατά μήκος της κατεύθυνσης επεξεργασίας έλασης.Ακριβώς επειδή η ζώνη φερρίτη περιέχει υψηλό φώσφορο, δηλαδή ο σοβαρός διαχωρισμός φωσφόρου οδηγεί στο σχηματισμό μιας σοβαρής ευρείας και φωτεινής δομής ζώνης φερρίτη, με εμφανή σίδηρο. Υπάρχουν ανοιχτό γκρι λωρίδες θειούχου στην ευρεία και φωτεινή ζώνη του σώμα στοιχείου.Αυτή η πλούσια σε φώσφορο λωρίδα φερρίτη με μακριές λωρίδες σουλφιδίου είναι αυτό που ονομάζουμε συνήθως οργάνωση «γραμμής φάντασμα» (βλ. Εικόνα 1-2).

Ανάλυση σχηματισμού και ρωγμάτωσης διαχωρισμού φωσφόρου σε ανθρακούχο δομικό χάλυβα02
Εικόνα 1 Σύρμα φάντασμα από ανθρακούχο χάλυβα SWRCH35K 200X

Ανάλυση σχηματισμού και ρωγμάτωσης διαχωρισμού φωσφόρου σε ανθρακούχο δομικό χάλυβα01
Εικόνα 2 Σύρμα φάντασμα από απλό ανθρακούχο χάλυβα Q235 500X

Όταν ο χάλυβας είναι θερμής έλασης, εφόσον υπάρχει διαχωρισμός φωσφόρου στο μπιγιέτα, είναι αδύνατο να ληφθεί ομοιόμορφη μικροδομή.Επιπλέον, λόγω του σοβαρού διαχωρισμού του φωσφόρου, έχει διαμορφωθεί μια δομή «σύρματος φάντασμα», η οποία αναπόφευκτα θα μειώσει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού..

Ο διαχωρισμός του φωσφόρου στον ανθρακούχο χάλυβα είναι συνηθισμένος, αλλά ο βαθμός είναι διαφορετικός.Όταν ο φώσφορος διαχωρίζεται σοβαρά (εμφανίζεται η δομή "γραμμή φάντασμα"), θα επιφέρει εξαιρετικά δυσμενείς επιπτώσεις στον χάλυβα.Προφανώς, ο σοβαρός διαχωρισμός του φωσφόρου είναι ο ένοχος της ρωγμής του υλικού κατά τη διαδικασία της ψυχρής κλάσης.Επειδή οι διαφορετικοί κόκκοι στο χάλυβα έχουν διαφορετική περιεκτικότητα σε φώσφορο, το υλικό έχει διαφορετική αντοχή και σκληρότητα.από την άλλη πλευρά, είναι επίσης Κάντε το υλικό να παράγει εσωτερική πίεση, θα προωθήσει το υλικό να είναι επιρρεπές σε εσωτερική ρωγμή.Στο υλικό με δομή "σύρμα-φάντασμα", είναι ακριβώς η μείωση της σκληρότητας, της αντοχής, της επιμήκυνσης μετά από θραύση και της μείωσης της επιφάνειας, ειδικά η μείωση της αντοχής στην κρούση, που θα οδηγήσει στην ψυχρή ευθραυστότητα του υλικού, άρα η περιεκτικότητα σε φώσφορο και οι δομικές ιδιότητες του χάλυβα Έχουν πολύ στενή σχέση.

Μεταλλογραφική ανίχνευση Στον ιστό «γραμμής φάντασμα» στο κέντρο του οπτικού πεδίου, υπάρχει μεγάλος αριθμός ανοιχτό γκρι επιμήκων θειούχων.Τα μη μεταλλικά εγκλείσματα στον δομικό χάλυβα υπάρχουν κυρίως με τη μορφή οξειδίων και σουλφιδίων.Σύμφωνα με το GB/T10561-2005 "Τυπική μέθοδος μικροσκοπικής επιθεώρησης του διαγράμματος διαβάθμισης για το περιεχόμενο των μη μεταλλικών εγκλεισμάτων σε χάλυβα", τα εγκλείσματα Τύπου Β είναι βουλκανισμένα αυτήν τη στιγμή. Το επίπεδο υλικού φτάνει το 2,5 και πάνω.Όπως όλοι γνωρίζουμε, τα μη μεταλλικά εγκλείσματα είναι πιθανές πηγές ρωγμών.Η ύπαρξή τους θα βλάψει σοβαρά τη συνέχεια και τη συμπαγή μικροδομή του χάλυβα και θα μειώσει σημαντικά τη διακοκκώδη αντοχή του χάλυβα.Από αυτό συνάγεται ότι η παρουσία σουλφιδίων στη «γραμμή φάντασμα» της εσωτερικής δομής του χάλυβα είναι η πιο πιθανή θέση για ρωγμές.Ως εκ τούτου, οι ρωγμές ψυχρής σφυρηλάτησης και οι ρωγμές απόσβεσης με θερμική επεξεργασία σε μεγάλο αριθμό τοποθεσιών παραγωγής συνδετήρων προκαλούνται από μεγάλο αριθμό ανοιχτό γκρι λεπτών σουλφιδίων.Η εμφάνιση τέτοιων κακών υφαντών καταστρέφει τη συνέχεια των μεταλλικών ιδιοτήτων και αυξάνει τον κίνδυνο θερμικής επεξεργασίας.Το «νήμα φάντασμα» δεν μπορεί να αφαιρεθεί με κανονικοποίηση κ.λπ., και τα στοιχεία ακαθαρσίας θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά από τη διαδικασία τήξης ή πριν οι πρώτες ύλες εισέλθουν στο εργοστάσιο.

Τα μη μεταλλικά εγκλείσματα χωρίζονται σε πυριτική αλουμίνα (τύπου Α) (τύπος C) και σφαιρικό οξείδιο (τύπος D) ανάλογα με τη σύστασή τους και την παραμορφωσιμότητα τους.Η ύπαρξή τους κόβει τη συνέχεια του μετάλλου και σχηματίζονται κοιλώματα ή ρωγμές μετά το ξεφλούδισμα.Είναι πολύ εύκολο να σχηματιστεί μια πηγή ρωγμών κατά τη διάρκεια της ψυχρής ανατροπής και να προκληθεί συγκέντρωση στρες κατά τη θερμική επεξεργασία, με αποτέλεσμα την απόσβεση της ρωγμής.Επομένως, τα μη μεταλλικά εγκλείσματα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.Τα τρέχοντα πρότυπα χάλυβα GB/T700-2006 "Carbon Structural Steel" και GB/T699-2016 "High-quality Carbon Structural Steel" δεν καθιστούν σαφείς απαιτήσεις για μη μεταλλικά εγκλείσματα..Για σημαντικά μέρη, οι χονδρές και λεπτές γραμμές των A, B και C δεν είναι γενικά περισσότερες από 1,5 και οι χονδρές και λεπτές γραμμές D και Ds δεν είναι περισσότερες από 2.


Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-21-2021