Көміртекті құрылымдық болаттағы фосфор сегрегациясының түзілуі мен крекингін талдау
Қазіргі уақытта отандық болат диірмендері ұсынатын көміртекті құрылымдық болат сым шыбықтар мен штангалардың жалпы сипаттамалары φ5,5-φ45 құрайды, ал жетілген диапазон φ6,5-φ30 құрайды.Шағын габаритті сым шыбық пен штангалық шикізатта фосфордың бөлінуінен туындаған көптеген сапалы апаттар бар.Анықтама үшін фосфор сегрегациясының әсері және жарықтардың пайда болуын талдау туралы сөйлесейік.
Темірге фосфорды қосу темір-көміртекті фаза диаграммасындағы аустениттік фаза аймағын сәйкесінше жабуы мүмкін.Сондықтан солидус пен ликвидус арасындағы қашықтықты үлкейту керек.Құрамында фосфоры бар болат сұйық күйден қатты күйге дейін салқындаған кезде ол кең температура диапазонынан өтуі керек.Болаттағы фосфордың диффузия жылдамдығы баяу.Бұл кезде фосфордың жоғары концентрациясы бар балқытылған темір (балқу температурасы төмен) бірінші қатып қалған дендриттер арасындағы саңылауларға толтырылады, осылайша фосфор сегрегациясын құрайды.
Суық позицияда немесе суық экструзия процесінде жарылған өнімдер жиі көрінеді.Жарылған бұйымдарды металлографиялық тексеру және талдау феррит пен перлиттің жолақтарға бөлінгенін және матрицада ақ темір жолағы анық көрінетінін көрсетеді.Ферритте осы жолақ тәрізді феррит матрицасында үзік-үзік жолақ тәрізді ашық сұр сульфидті қосындылар бар.Күкірт фосфидінің бөлінуінен туындаған жолақ тәрізді құрылым «елес сызығы» деп аталады.Себебі, фосфордың қатты бөлінуі бар аймақтағы фосфорға бай аймақ ақ және ашық болып көрінеді.Ақ және жарқыраған белдеудегі фосфордың жоғары болуына байланысты фосформен байытылған ақ және ашық белдеудегі көміртегі мөлшері азаяды немесе көміртегі мөлшері өте аз.Осылайша, фосформен байытылған таспаны үздіксіз құю кезінде үздіксіз құю плитасының бағаналы кристалдары орталыққа қарай дамиды..Дайындаманы қатайтқанда алдымен балқытылған болаттан аустенит дендриттері тұнбаға түседі.Бұл дендриттердегі фосфор мен күкірт азаяды, бірақ соңғы қатайтылған балқытылған болат фосфор мен күкірт қоспаларының элементтеріне бай, олар дендрит осінің арасында қатып қалады, фосфор мен күкірттің көп болуына байланысты күкірт сульфид түзеді және Фосфор матрицада ерітілген болады.Ол диффузияға оңай емес және көміртегі разрядының әсері бар.Көміртекті балқыту мүмкін емес, сондықтан фосфордың қатты ерітіндісінің айналасында (феррит ақ жолағында) көміртегі мөлшері жоғары.Феррит белдеуінің екі жағындағы көміртекті элемент, яғни фосформен байытылған аймақтың екі жағында сәйкесінше феррит ақ белдеуіне параллель тар, үзік перлит белдеуін және оған жақын қалыпты ұлпаны құрайды.Дайындаманы қыздырып, басқан кезде біліктер илектеу өңдеу бағыты бойынша созылады.Дәл осы феррит жолағында жоғары фосфор болғандықтан, яғни фосфордың елеулі бөлінуі айқын темірі бар елеулі кең және жарқын феррит жолақ құрылымының түзілуіне әкеледі. элемент денесі.Сульфидтің ұзын жолақтары бар бұл фосфорға бай феррит жолағын біз әдетте «елес сызық» ұйымы деп атаймыз (1-2 суретті қараңыз).
1-сурет SWRCH35K 200X көміртекті болаттағы елес сым
2-сурет Q235 500X қарапайым көміртекті болаттан жасалған елес сым
Болат ыстықтай илектеу кезінде дайында фосфор сегрегациясы болғанша, біркелкі микроқұрылымды алу мүмкін емес.Оның үстіне фосфордың қатты бөлінуіне байланысты материалдың механикалық қасиеттерін сөзсіз төмендететін «елес сым» құрылымы пайда болды..
Көміртекті болаттағы фосфордың бөлінуі жиі кездеседі, бірақ дәрежесі әртүрлі.Фосфор қатты бөлінген кезде («елес сызық» құрылымы пайда болады), ол болатқа өте жағымсыз әсер етеді.Әлбетте, фосфордың қатты сегрегациясы суық тию процесінде материалдың крекингіне кінәлі.Болаттағы әртүрлі түйіршіктер әр түрлі фосфорға ие болғандықтан, материалдың беріктігі мен қаттылығы әртүрлі;екінші жағынан, бұл материалды ішкі кернеуді тудырады, бұл материалдың ішкі крекингке бейім болуына ықпал етеді.«Елес сым» құрылымы бар материалда бұл қаттылықтың, беріктіктің, сынудан кейінгі ұзартудың төмендеуі және ауданның қысқаруы, әсіресе соққының беріктігінің төмендеуі, бұл материалдың суық сынғыштығына әкеледі, сондықтан фосфор құрамы және болаттың құрылымдық қасиеттері өте тығыз байланыста.
Металлографиялық анықтау Көру аймағының орталығындағы «елес сызығы» ұлпасында көп мөлшерде ашық сұр ұзартылған сульфидтер бар.Құрылымдық болаттағы металл емес қосындылар негізінен оксидтер мен сульфидтер түрінде болады.GB/T10561-2005 «Болаттағы металл емес қосындылардың мазмұнын микроскопиялық тексерудің стандартты диаграммасы» сәйкес В типті қосындылар осы уақытта вулканизацияланады Материал деңгейі 2,5 және одан жоғарыға жетеді.Барлығымыз білетіндей, металл емес қосындылар жарықтардың ықтимал көздері болып табылады.Олардың болуы болат микроқұрылымының үздіксіздігі мен жинақылығына елеулі зиян келтіреді және болаттың түйіршікаралық беріктігін айтарлықтай төмендетеді.Бұдан болаттың ішкі құрылымының «елес сызығында» сульфидтердің болуы крекингтің ең ықтимал орны болып табылады деген қорытынды шығады.Сондықтан көптеген бекіткіштерді өндіру орындарында суық соғу жарықтары мен термиялық өңдеуді сөндіруге арналған жарықтар ақшыл сұр жіңішке сульфидтердің көптігінен туындайды.Мұндай нашар тоқымалардың пайда болуы металл қасиеттерінің үздіксіздігін бұзады және термиялық өңдеу қаупін арттырады.«Елес жіпті» қалыпқа келтіру және т.б. арқылы жою мүмкін емес, қоспа элементтерін балқыту процесінен немесе шикізат фабрикаға кірер алдында қатаң бақылау керек.
Құрамы мен деформациялану қабілетіне қарай металл емес қосындылар алюминий тотығы (А типі) силикат (С типі) және сфералық оксид (D типі) болып бөлінеді.Олардың болуы металдың үздіксіздігін кесіп тастайды, ал пилингтен кейін шұңқырлар немесе жарықтар пайда болады.Суық күйдіру кезінде жарықтар көзін қалыптастыру өте оңай және термиялық өңдеу кезінде кернеу концентрациясын тудырады, нәтижесінде сөндіргіш крекинг пайда болады.Сондықтан металл емес қосындыларды қатаң бақылау керек.Қазіргі болат GB/T700-2006 «Көміртекті құрылымдық болат» және GB/T699-2016 «Жоғары сапалы көміртекті құрылымдық болат» стандарттары металл емес қосындыларға нақты талаптар қоймайды..Маңызды бөліктер үшін A, B және C дөрекі және жұқа сызықтары әдетте 1,5-тен көп емес, ал D және Ds дөрекі және жұқа сызықтары 2-ден көп емес.
Жіберу уақыты: 21 қазан 2021 ж
