Karbon Yapısal Çelikte Fosfor Ayrışmasının Oluşumu ve Çatlama Analizi

Yüksek kaliteli hammaddeler, yüksek kaliteli bağlantı elemanları üretmenin temelidir. Ancak birçok bağlantı elemanı üreticisinin ürünlerinde çatlaklar olacaktır. Bu neden oluyor?

Şu anda, yerli çelik fabrikaları tarafından sağlanan karbon yapısal çelik filmaşinlerin ortak özellikleri φ 5,5- φ 45'tir, daha olgun aralık ise φ 6,5- φ 30'dur. Fosfor segregasyonunun neden olduğu birçok kalite kazası vardır, örneğin fosfor segregasyonu küçük filmaşin ve çubuk. Fosfor ayrışmasının etkisi ve çatlak oluşumunun analizi referans amacıyla aşağıda anlatılmıştır. Demir karbon faz diyagramına fosforun eklenmesi buna karşılık olarak ostenit faz bölgesini kapatacak ve kaçınılmaz olarak katılaşma ve sıvılaşma arasındaki mesafeyi artıracaktır. Fosfor içeren çelik sıvıdan katıya soğutulduğunda geniş bir sıcaklık aralığından geçmesi gerekir.

10B21 Karbon Çelik
Fosforun çelikteki difüzyon hızı yavaştır ve yüksek fosfor konsantrasyonuna (düşük erime noktası) sahip erimiş demir, ilk katılaşmış dendritlerle doludur, bu da fosfor ayrışmasına yol açar. Soğuk dövme veya soğuk ekstrüzyon sırasında sıklıkla çatlaklar oluşan ürünler için yapılan metalografik inceleme ve analizler, ferrit ve perlitin şeritler halinde dağıldığını ve matriste beyaz bantlı ferritin bulunduğunu göstermektedir. Bantlı ferrit matriks üzerinde aralıklı açık gri renkli sülfit inklüzyon bölgeleri bulunmaktadır. Sülfürün bantlı yapısına, sülfürün ayrışmasından dolayı “hayalet çizgi” adı verilmektedir.
Bunun nedeni, fosfor zenginleştirme alanında ciddi fosfor segregasyonunun olduğu alanın beyaz parlak bölge göstermesidir. Sürekli döküm levhasında, beyaz alandaki yüksek fosfor içeriğinden dolayı fosfor açısından zengin sütunlu kristaller fosfor içeriğini azaltır. Kütük katılaştığında östenit dendritleri ilk olarak erimiş çelikten ayrılır. Bu dendritlerdeki fosfor ve kükürt azalır, ancak son olarak katılaşan erimiş çelik, fosfor ve kükürt elementleri içerir. Fosfor ve kükürt elementlerinin yüksek olması nedeniyle dendrit eksenleri arasında katılaşır. Bu sırada sülfit oluşur ve matriste fosfor çözülür. Fosfor ve kükürt elementleri yüksek olduğundan burada sülfür oluşur ve fosfor matris içinde çözünür. Bu nedenle fosfor ve kükürt elementlerinin içeriğinin yüksek olması nedeniyle fosfor katı çözeltisindeki karbon içeriği yüksektir. Karbonlu kuşağın her iki yanında yani fosfor zenginleştirme alanının her iki yanında ferrit beyaz kuşağa paralel uzun ve dar aralıklı bir perlit kuşağı oluşmakta ve bitişik normal dokular ayrılmaktadır. Isıtma basıncı altında kütük şaftlar arasında işleme yönüne doğru uzanacaktır, çünkü ferrit kayışı yüksek fosfor içerir, yani fosfor ayrışması geniş parlak ferrit kayış yapısına sahip ağır geniş parlak ferrit kayış yapısının oluşmasına yol açacaktır. . Genellikle “hayalet çizgi” dediğimiz, sülfür bakımından zengin fosforlu ferrit kuşağının uzun bir şeridiyle dağılan geniş parlak ferrit kuşağında açık gri renkli sülfür şeritlerinin de olduğu görülebilmektedir. (Bkz. Şekil 1-2)

Flanş Cıvatası

Flanş Cıvatası

Sıcak haddeleme işleminde fosfor ayrımı olduğu sürece düzgün bir mikro yapı elde etmek mümkün değildir. Daha da önemlisi fosfor segregasyonu “hayalet çizgi” yapısı oluşturduğundan malzemenin mekanik özelliklerini kaçınılmaz olarak azaltacaktır. Karbon bağlı çeliklerde fosfor segregasyonu yaygındır ancak derecesi farklıdır. Şiddetli fosfor segregasyonu (“hayalet çizgi” yapısı) çelik üzerinde son derece olumsuz etkilere neden olacaktır. Açıkçası, fosforun şiddetli segregasyonu, soğuk başlık çatlamasının suçlusudur. Farklı çelik tanelerindeki fosfor içeriği farklı olduğundan, malzemelerin farklı dayanımları ve sertlikleri vardır. Öte yandan malzemenin iç gerilim üretmesine neden olur ve bu da malzemenin kolayca çatlamasını sağlar. “Hayalet çizgi” yapısına sahip malzemelerde tam olarak sertliğin, mukavemetin, kırılma sonrası uzama ve alanın azalması, özellikle darbe tokluğunun azalması nedeniyle malzemelerdeki fosfor içeriğinin yapı ve yapı ile büyük bir ilişkisi vardır. çeliğin özellikleri.
Metalografide görüş alanının ortasındaki “hayalet çizgi” dokusunda büyük miktarda ince, açık gri renkli sülfür tespit edildi. Yapısal çelikteki metalik olmayan kalıntılar esas olarak oksitler ve sülfitler formunda bulunur. Çelikteki Metalik Olmayan Kalıntıların İçeriğine ilişkin GB/T10561-2005 Standart Sınıflandırma Diyagramına göre, Sınıf B kalıntılarının sülfür içeriği 2,5 veya daha yüksektir. Metalik olmayan kalıntılar potansiyel bir çatlak kaynağıdır. Varlığı, çelik yapının sürekliliğine ve kompaktlığına ciddi şekilde zarar verecek ve böylece taneler arası mukavemeti büyük ölçüde azaltacaktır.
Çeliğin iç yapısındaki “hayalet çizgi”deki sülfürün en kolay kırılan kısım olduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle üretim sahasında soğuk şişirme ve ısıl işlem sırasında çok sayıda bağlantı elemanı çatladı ve bu durum çok sayıda açık gri uzun sülfitten kaynaklandı. Bu dokunmamış kumaş metal özelliklerinin sürekliliğini bozdu ve ısıl işlem riskini artırdı. "Hayalet hat" normalleştirme veya diğer yöntemlerle giderilemez ve safsızlık unsurları, izabe veya hammaddelerin tesise girmeden önce sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Bileşime ve deforme edilebilirliğe göre, metalik olmayan kalıntılar alümina (tip A), silikat (tip C) ve küresel oksit (tip D) olarak ikiye ayrılır. Görünüşü metalin sürekliliğini kesecek ve soyulduktan sonra çukurlar veya çatlaklar haline gelecektir, bu da soğuk şişirme sırasında çatlakların oluşması kolaydır ve ısıl işlem sırasında stres yoğunlaşmasına neden olarak söndürme çatlaklarına neden olur. Bu nedenle metalik olmayan kalıntılar sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Mevcut Yapısal Karbon Yapısal Çelikler GB/T700-2006 ve GB T699-2016 Yüksek Kaliteli Karbon Çelikleri, metalik olmayan katkılar için gereklilikleri ortaya koymaktadır. Önemli parçalar için genel olarak A, B, C tipi kaba seri, ince seri 1,5'dan fazla olmayan, D, Ds tipi kaba sistem ve seviye 2, seviye 2'den fazla olmayan sistemdir.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. 21 yıllık bağlantı elemanı üretimi ve satış tecrübesine sahip bir şirkettir. Bağlantı elemanlarımız, ürün kalitesini sağlamak için yüksek kaliteli hammaddeler, ileri üretim ve üretim teknolojisi ve mükemmel yönetim sistemi kullanır. Bağlantı elemanları satın almakla ilgileniyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçin.

 


Gönderim zamanı: 28 Ekim 2022