Anàlisi sobre la formació i el craqueig de la segregació del fòsfor en l'acer estructural al carboni

Les matèries primeres d'alta qualitat són la base per produir elements de fixació d'alta qualitat. No obstant això, molts productes de fabricants de fixació tindran esquerdes. Per què passa això?

Actualment, les especificacions comunes de les barres d'acer estructural al carboni proporcionades per les fàbriques d'acer domèstiques són φ 5,5- φ 45, el rang més madur és φ 6,5- φ 30。 Hi ha molts accidents de qualitat causats per la segregació de fòsfor, com ara la segregació de fòsfor de petit filferro i barra. La influència de la segregació del fòsfor i l'anàlisi de la formació d'esquerdes s'introdueixen a continuació com a referència. L'addició de fòsfor al diagrama de fase de carboni de ferro tancarà corresponentment la regió de la fase austenita i augmentarà inevitablement la distància entre el sòlid i el líquid. Quan l'acer que conté fòsfor es refreda de líquid a sòlid, ha de passar per un gran rang de temperatura.

Acer al carboni 10B21
La velocitat de difusió del fòsfor a l'acer és lenta i el ferro fos amb una concentració elevada de fòsfor (punt de fusió baix) està ple de les primeres dendrites solidificades, la qual cosa condueix a la segregació del fòsfor. Per als productes que sovint tenen esquerdes durant la forja en fred o l'extrusió en fred, l'examen i l'anàlisi metalogràfic mostren que la ferrita i la perlita es distribueixen en tires i hi ha ferrita de bandes blanques a la matriu. Hi ha zones d'inclusió de sulfur gris clar intermitents a la matriu de ferrita en bandes. L'estructura en bandes del sulfur s'anomena "línia fantasma" a causa de la segregació del sulfur.
El motiu és que l'àrea amb una segregació greu de fòsfor presenta una zona blanca brillant a la zona d'enriquiment de fòsfor. A la llosa de fosa contínua, a causa de l'alt contingut de fòsfor a la zona blanca, els cristalls columnars rics en fòsfor es concentren, reduint el contingut de fòsfor. Quan la palangana es solidifica, les dendrites d'austenita es separen primer de l'acer fos. El fòsfor i el sofre d'aquestes dendrites es redueixen, però l'acer fos finalment solidificat conté elements de fòsfor i sofre. Es solidifica entre els eixos dendrítics perquè els elements fòsfor i sofre són alts. En aquest moment, es forma sulfur i el fòsfor es dissol a la matriu. Com que els elements de fòsfor i sofre són alts, aquí es forma sulfur i el fòsfor es dissol a la matriu. Per tant, a causa de l'alt contingut d'elements de fòsfor i sofre, el contingut de carboni en la solució sòlida de fòsfor és alt. A ambdós costats del cinturó carbònic, és a dir, a banda i banda de la zona d'enriquiment de fòsfor, es forma un cinturó de perlita intermitent llarg i estret paral·lel al cinturó blanc de ferrita i es separen els teixits normals adjacents. Sota la pressió d'escalfament, la palangana s'estendrà a la direcció de processament entre els eixos, perquè el cinturó de ferrita conté un alt fòsfor, és a dir, la segregació de fòsfor donarà lloc a la formació d'una estructura de cinturó de ferrita brillant i pesada amb una estructura de cinturó de ferrita àmplia i brillant. . Es pot veure que també hi ha tires de sulfur gris clar a l'ample cinturó de ferrita brillant, que es distribueix amb una llarga franja de cinturó de ferrita de fòsfor ric en sulfur, que normalment anomenem "línia fantasma". (Vegeu la figura 1-2)

Pern de brida

Pern de brida

En el procés de laminació en calent, sempre que hi hagi segregació de fòsfor, és impossible obtenir una microestructura uniforme. Més important encara, com que la segregació de fòsfor ha format una estructura de "línia fantasma", reduirà inevitablement les propietats mecàniques del material. La segregació del fòsfor en l'acer al carboni és habitual, però el seu grau és diferent. La segregació severa del fòsfor (estructura "línia fantasma") provocarà efectes extremadament adversos sobre l'acer. Òbviament, la severa segregació del fòsfor és la culpable de l'esquerdament de la partida freda. Com que el contingut de fòsfor en diferents grans d'acer és diferent, els materials tenen diferents forces i duresa. D'altra banda, fa que el material produeixi estrès intern, cosa que farà que el material sigui fàcil de trencar. En materials amb estructura de "línia fantasma", és precisament a causa de la disminució de la duresa, la resistència, l'allargament després de la fractura i la reducció de l'àrea, especialment la disminució de la resistència a l'impacte, que el contingut de fòsfor dels materials té una gran relació amb l'estructura i propietats de l'acer.
Al teixit de la "línia fantasma" al mig del camp de visió, es va detectar per metalografia una gran quantitat de sulfur prim i gris clar. Les inclusions no metàl·liques de l'acer estructural existeixen principalment en forma d'òxids i sulfurs. Segons el diagrama de classificació estàndard GB/T10561-2005 per al contingut d'inclusions no metàl·liques a l'acer, el contingut de sulfur de les inclusions de classe B és de 2,5 o superior. Les inclusions no metàl·liques són una possible font d'esquerdes. La seva existència danyarà greument la continuïtat i la compacitat de l'estructura d'acer, reduint així molt la resistència intergranular.
S'especula que el sulfur de la "línia fantasma" de l'estructura interna de l'acer és la part més fàcil de trencar. Per tant, un gran nombre d'elements de fixació es van esquerdar en l'encapçalament en fred i el tractament tèrmic en el lloc de producció, que van ser causats per un gran nombre de sulfurs llargs de color gris clar. Aquest teixit no teixit va destruir la continuïtat de les propietats del metall i va augmentar el risc de tractament tèrmic. La "línia fantasma" no es pot eliminar mitjançant la normalització i altres mètodes, i els elements d'impureses s'han de controlar estrictament abans de la fosa o les matèries primeres que entrin a la planta. Segons la composició i la deformabilitat, les inclusions no metàl·liques es divideixen en silicat d'alúmina (tipus A) (tipus C) i òxid esfèric (tipus D). El seu aspecte tallarà la continuïtat del metall i es convertirà en fosses o esquerdes després del pelat, cosa que és fàcil de formar esquerdes durant el capçal en fred i provocar la concentració d'estrès durant el tractament tèrmic, provocant així esquerdes d'extinció. Per tant, les inclusions no metàl·liques s'han de controlar estrictament. Els actuals acers estructurals de carboni estructurals GB/T700-2006 i GB T699-2016 d'acers al carboni d'alta qualitat presenten requisits per a inclusions no metàl·liques. Per a peces importants, generalment és una sèrie gruixuda de tipus A, B, C, la sèrie fina no és superior a 1,5, el sistema gruixut tipus D, Ds i el nivell 2 no superen el nivell 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. és una empresa amb 21 anys d'experiència en producció i vendes de fixació. Els nostres elements de fixació utilitzen matèries primeres d'alta qualitat, tecnologia de producció i fabricació avançada i un sistema de gestió perfecte per garantir la qualitat del producte. Si esteu interessats a comprar elements de fixació, poseu-vos en contacte amb nosaltres.

 


Hora de publicació: Oct-28-2022