कार्बन संरचनात्मक इस्पातमा फास्फोरस विभाजनको गठन र क्र्याकिङको विश्लेषण

कार्बन संरचनात्मक इस्पातमा फास्फोरस विभाजनको गठन र क्र्याकिङको विश्लेषण

हाल, घरेलु स्टिल मिलहरूद्वारा उपलब्ध गराइने कार्बन स्ट्रक्चरल स्टिल तार रड र बारहरूको साझा विनिर्देशहरू φ5.5-φ45 छन्, र अधिक परिपक्व दायरा φ6.5-φ30 हो। त्यहाँ साना आकारको तार रड र बार कच्चा मालमा फस्फोरस विभाजनको कारण धेरै गुणस्तरीय दुर्घटनाहरू छन्। फास्फोरस विभाजनको प्रभाव र तपाईंको सन्दर्भको लागि दरारहरूको गठनको विश्लेषणको बारेमा कुरा गरौं।

फलाममा फस्फोरसको थपले फलाम-कार्बन चरण रेखाचित्रमा अस्टेनाइट चरण क्षेत्रलाई समान रूपमा बन्द गर्न सक्छ। त्यसकारण, ठोस र तरल पदार्थ बीचको दूरी बढाउनुपर्छ। जब फस्फोरस युक्त स्टील तरलबाट ठोसमा चिसो हुन्छ, यसलाई फराकिलो तापक्रम दायराबाट पार गर्न आवश्यक हुन्छ। स्टिलमा फस्फोरसको प्रसार दर ढिलो छ। यस समयमा, उच्च फस्फोरस एकाग्रता (कम पग्लने बिन्दु) भएको पग्लिएको फलाम पहिलो ठोस डेन्ड्राइटहरू बीचको खाली ठाउँमा भरिन्छ, जसले गर्दा फस्फोरस विभाजन बनाउँछ।

चिसो हेडिङ वा चिसो बाहिर निकाल्ने प्रक्रियामा, क्र्याक उत्पादनहरू प्रायः देखिन्छन्। मेटालोग्राफिक निरीक्षण र क्र्याक उत्पादनहरूको विश्लेषणले फेराइट र परलाइट ब्यान्डमा वितरण गरिएको देखाउँछ, र म्याट्रिक्समा सेतो फलामको पट्टी स्पष्ट रूपमा देख्न सकिन्छ। फेराइटमा, यस ब्यान्ड-आकारको फेराइट म्याट्रिक्समा बीच-बीचमा ब्यान्ड-आकारको हल्का खैरो सल्फाइड समावेशहरू छन्। सल्फर फस्फाइडको पृथकीकरणले गर्दा ब्यान्ड आकारको यो संरचनालाई "भूत रेखा" भनिन्छ। यो कारणले गर्दा फस्फोरस-समृद्ध क्षेत्रको गम्भीर फस्फोरस विभाजन भएको क्षेत्र सेतो र उज्यालो देखिन्छ। सेतो र उज्यालो बेल्टमा फस्फोरसको मात्रा बढी हुने भएकाले फस्फोरसले समृद्ध सेतो र उज्यालो बेल्टमा कार्बनको मात्रा कम हुन्छ वा कार्बनको मात्रा निकै कम हुन्छ। यसरी, फस्फोरस-समृद्ध बेल्टको निरन्तर कास्टिङको क्रममा निरन्तर कास्टिङ स्ल्याबको स्तम्भ क्रिस्टलहरू केन्द्रतिर विकसित हुन्छन्। । जब बिलेट ठोस हुन्छ, अस्टेनाइट डेन्ड्राइटहरू पहिले पग्लिएको स्टीलबाट निस्किन्छन्। यी डेन्ड्राइटहरूमा रहेको फस्फोरस र सल्फर कम हुन्छ, तर अन्तिम ठोस पग्लिएको स्टिलमा फस्फोरस र सल्फर अशुद्धता तत्वहरू प्रशस्त हुन्छन्, जुन डेन्ड्राइट अक्षको बीचमा ठोस हुन्छ, फस्फोरस र सल्फरको उच्च सामग्रीका कारण, सल्फरले सल्फाइड बनाउँछ, र फास्फोरस म्याट्रिक्स मा भंग हुनेछ। यसलाई फैलाउन सजिलो छैन र कार्बन डिस्चार्ज गर्ने प्रभाव छ। कार्बन पग्लन सकिँदैन, त्यसैले फस्फोरस ठोस घोलको वरिपरि (फेराइट सेतो ब्यान्डको छेउमा) कार्बन सामग्री बढी हुन्छ। फेराइट बेल्टको दुबै छेउमा रहेको कार्बन तत्वले, अर्थात्, फस्फोरस-समृद्ध क्षेत्रको दुबै छेउमा, क्रमशः फेराइट सेतो बेल्टको समानान्तर साँघुरो, अन्तरिक्ष मोती बेल्ट बनाउँदछ, र छेउछाउको सामान्य तन्तुहरू अलग हुन्छन्। जब बिलेट तातो र थिचिन्छ, शाफ्टहरू रोलिङ प्रशोधन दिशामा विस्तार हुनेछ। यो ठीक छ किनभने फेराइट ब्यान्डमा उच्च फस्फोरस हुन्छ, अर्थात्, गम्भीर फस्फोरस विभाजनले गम्भीर फराकिलो र उज्यालो फेराइट ब्यान्ड संरचनाको गठन निम्त्याउँछ, स्पष्ट फलामको फराकिलो र उज्यालो ब्यान्डमा सल्फाइडको हल्का खैरो स्ट्रिपहरू छन्। तत्व शरीर। सल्फाइडको लामो स्ट्रिप्स भएको यो फस्फोरस युक्त फेराइट ब्यान्ड हो जसलाई हामी सामान्यतया "भूत रेखा" संगठन भन्छौं (चित्र 1-2 हेर्नुहोस्)।

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel02
चित्र 1 कार्बन स्टील SWRCH35K 200X मा भूत तार

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel01
चित्र 2 सादा कार्बन स्टील Q235 500X मा भूत तार

जब स्टील तातो रोल गरिएको छ, जबसम्म बिलेटमा फस्फोरस अलगाव छ, एक समान माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त गर्न असम्भव छ। यसबाहेक, गम्भीर फास्फोरस विभाजनको कारण, "भूत तार" संरचना बनाइएको छ, जसले अनिवार्य रूपमा सामग्रीको मेकानिकल गुणहरूलाई कम गर्नेछ। ।

कार्बन स्टीलमा फस्फोरसको विभाजन सामान्य छ, तर डिग्री फरक छ। जब फस्फोरस गम्भीर रूपमा अलग हुन्छ ("भूत रेखा" संरचना देखा पर्दछ), यसले स्टीलमा अत्यन्त प्रतिकूल प्रभाव ल्याउनेछ। जाहिर छ, फस्फोरसको गम्भीर पृथक्करण चिसो हेडिङ प्रक्रियाको समयमा सामग्री क्र्याकको अपराधी हो। किनभने स्टिलमा भएका विभिन्न दानाहरूमा फरक फस्फोरस सामग्री हुन्छ, सामग्रीको शक्ति र कठोरता फरक हुन्छ; अर्कोतर्फ, यसले सामग्रीलाई आन्तरिक तनाव उत्पन्न गराउँछ, यसले सामग्रीलाई आन्तरिक क्र्याकिङको प्रवण हुन प्रवर्द्धन गर्नेछ। "भूत तार" संरचना भएको सामग्रीमा, यो ठ्याक्कै कठोरता, बल, फ्र्याक्चर पछि लम्बाइको कमी र क्षेत्रको कमी हो, विशेष गरी प्रभाव कठोरताको कमी, जसले सामग्रीको चिसो भंगुरता निम्त्याउँछ, त्यसैले फस्फोरस सामग्री। र स्टिलको संरचनात्मक गुणहरू धेरै नजिकको सम्बन्ध छ।

मेटालोग्राफिक पत्ता लगाउने दृश्यको क्षेत्रको केन्द्रमा रहेको "भूत रेखा" टिश्युमा, त्यहाँ ठूलो संख्यामा हल्का खैरो लामो सल्फाइडहरू छन्। संरचनात्मक इस्पातमा गैर-धातु समावेशहरू मुख्यतया अक्साइड र सल्फाइडको रूपमा अवस्थित छन्। GB/T10561-2005 "स्टीलमा गैर-धातु समावेशहरूको सामग्रीको लागि मानक ग्रेडिङ चार्ट माइक्रोस्कोपिक निरीक्षण विधि" अनुसार, टाइप B समावेशहरू यस समयमा भल्कनाइज गरिएका छन् सामग्री स्तर 2.5 र माथि पुग्छ। हामी सबैलाई थाहा छ, गैर-धातु समावेशहरू दरारहरूको सम्भावित स्रोतहरू हुन्। तिनीहरूको अस्तित्वले स्टील माइक्रोस्ट्रक्चरको निरन्तरता र कम्प्याक्टनेसलाई गम्भीर रूपमा हानि पुर्‍याउँछ, र स्टिलको अन्तर-ग्रान्युलर बललाई धेरै कम गर्छ। यसबाट अनुमान गरिएको छ कि स्टीलको आन्तरिक संरचनाको "भूत रेखा" मा सल्फाइडको उपस्थिति क्र्याकिंगको लागि सबैभन्दा सम्भावित स्थान हो। तसर्थ, ठूलो संख्यामा फास्टनर उत्पादन साइटहरूमा चिसो फोर्जिङ क्र्याकहरू र तातो उपचार शमन दरारहरू ठूलो संख्यामा हल्का खैरो पातलो सल्फाइडहरूका कारण हुन्छन्। यस्तो खराब बुनाईको उपस्थितिले धातु गुणहरूको निरन्तरतालाई नष्ट गर्छ र गर्मी उपचारको जोखिम बढाउँछ। "भूत थ्रेड" लाई सामान्यीकरण, आदि द्वारा हटाउन सकिँदैन, र अशुद्धता तत्वहरूलाई गल्ने प्रक्रियाबाट वा कच्चा माल कारखानामा प्रवेश गर्नु अघि कडा रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ।

गैर-धातु समावेशहरू तिनीहरूको संरचना र विरूपता अनुसार एल्युमिना (प्रकार A) सिलिकेट (प्रकार C) र गोलाकार अक्साइड (प्रकार D) मा विभाजित छन्। तिनीहरूको अस्तित्वले धातुको निरन्तरतालाई काट्छ, र पिल्स पछि खाडलहरू वा दरारहरू बन्छन्। चिसो अपसेटिङको समयमा दरारको स्रोत बनाउन र गर्मी उपचारको समयमा तनाव एकाग्रताको कारण बन्न धेरै सजिलो छ, जसको परिणामस्वरूप क्र्याकिंग शमन हुन्छ। तसर्थ, गैर-धातु समावेशहरू सख्त रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ। हालको स्टिल GB/T700-2006 "कार्बन स्ट्रक्चरल स्टिल" र GB/T699-2016 "उच्च गुणस्तरको कार्बन स्ट्रक्चरल स्टिल" मापदण्डहरूले गैर-धातु समावेशका लागि स्पष्ट आवश्यकताहरू बनाउँदैन। । महत्त्वपूर्ण भागहरूको लागि, A, B, र C को मोटे र फाइन लाइनहरू सामान्यतया 1.5 भन्दा बढी हुँदैनन्, र D र Ds मोटे र फाइन लाइनहरू 2 भन्दा बढी हुँदैनन्।


पोस्ट समय: अक्टोबर-21-2021