Analisi nantu à a Formazione è Cracking di a Segregazione di Fosforu in Carbon Structural Steel

E materie prime di alta qualità sò a basa per a produzzione di fasteners d'alta qualità. Tuttavia, parechji prudutti di i pruduttori di fastener anu cracke. Perchè succede questu?

Attualmente, i specificazioni cumuni di verge di filu d'acciaio strutturale di carbone furnite da acciaieri domestici sò φ 5.5- φ 45, a gamma più matura hè φ 6.5- φ 30。 Ci sò parechji incidenti di qualità causati da a segregazione di fosforu, cum'è a segregazione di fosforu di piccula vergella è bar. L'influenza di a segregazione di fosforu è l'analisi di a furmazione di crack sò introdutte quì sottu per riferimentu. L'aghjunzione di fosforu in u diagramma di fasi di carbone di ferru chjuderà in modu currispundente a regione di a fase di l'austenite è inevitabbilmente aumenterà a distanza trà u solidus è liquidus. Quandu u fosforu chì cuntene l'azzaru hè rinfriscatu da u liquidu à u solidu, hà bisognu à passà per un grande intervallu di temperatura.

10B21 Steel Carbon
U ritmu di diffusione di fosforu in l'azzaru hè lenta, è u ferru fusu cù alta concentrazione di fosforu (puntu di fusione bassu) hè pienu di i primi dendriti solidificati, chì porta à a segregazione di fosforu. Per i prudutti chì spessu anu cracke durante u forging friddu o l'extrusion friddu, l'esaminazione metallurgica è l'analisi mostranu chì a ferrite è a perlita sò distribuite in strisce, è ci hè ferrite banded biancu in a matrice. Ci sò zoni intermittenti di inclusione di sulfuru grisgiu chjaru nantu à a matrice di ferrite banded. A struttura di bande di sulfuru hè chjamata "linea fantasma" per via di a segregazione di sulfuri.
U mutivu hè chì l'area cù segregazione seria di fosforu presenta una zona bianca luminosa in l'area di arricchimentu di fosforu. In a lastra di casting cuntinuu, per via di l'altu cuntenutu di fosforu in l'area bianca, i cristalli colonnari ricchi di cuncentrazione di fosforu, riducendu u cuntenutu di fosforu. Quandu a billetta solidifica, i dendrites austenite sò prima siparati da l'azzaru fusu. U fosforu è u sulfuru in questi dendriti sò ridotti, ma l'azzaru fusu infine solidificatu cuntene elementi di fosforu è sulfuru. Si solidifica trà l'assi di dendrite perchè l'elementi di fosforu è sulfuru sò alti. À questu tempu, u sulfuru hè furmatu, è u fosforu hè dissolutu in a matrice. Perchè l'elementi di fosforu è sulfuru sò altu, u sulfuru hè furmatu quì, è u fosforu hè dissolutu in a matrice. Per quessa, a causa di l'altu cuntenutu di fosforu è elementi di sulfuru, u cuntenutu di carbonu in a suluzione solida di fosforu hè altu. Da i dui lati di u cinturione di carbone, vale à dì, da i dui lati di l'area di arricchimentu di fosforu, hè furmatu un cinturione di perlite intermittente longu è strettu parallelu à u cinturione biancu di ferrite, è i tessuti nurmali adiacenti sò separati. Sottu a pressione di riscaldamentu, a billetta si estenderà à a direzzione di trasfurmazioni trà l'arbureti, perchè u cinturione di ferrite cuntene un altu fosforu, vale à dì, a segregazione di fosforu portarà à a furmazione di una struttura di cinturione di ferrite luminosa larga larga cù una struttura larga di cinturione di ferrite. . Pò esse vistu chì ci sò ancu strisce di sulfuru grisgiu chjaru in u largu cinturione di ferrite brillanti, chì hè distribuitu cù una longa striscia di cinturione di ferrite di fosforu riccu di sulfuru, chì generalmente chjamemu "linea fantasma". (Vede a figura 1-2)

Bolt à flange

Bolt à flange

In u prucessu di laminazione calda, sempre chì ci hè a segregazione di fosforu, hè impussibile di ottene una microstruttura uniforme. A più impurtante, perchè a segregazione di fosforu hà furmatu una struttura di "linea fantasma", inevitabbilmente riducerà e proprietà meccaniche di u materiale. A segregazione di fosforu in l'azzaru ligatu di carbonu hè cumuni, ma u so gradu hè diversu. A segregazione severa di fosforu (struttura "linea fantasma") pruvucarà effetti estremamente avversi nantu à l'acciaio. Ovviamente, a segregazione severa di fosforu hè u culprit of cracking heading cold. Perchè u cuntenutu di fosforu in diversi grani di l'azzaru hè diversu, i materiali anu diverse forze è durezza. Per d 'altra banda, face chì u materiale pruduce un stress internu, chì farà u materiale faciule di crack. In i materiali cù struttura di "linea fantasma", hè precisamente per via di a diminuzione di durezza, forza, allungamentu dopu a frattura è riduzzione di l'area, in particulare a diminuzione di a tenacità di l'impattu, chì u cuntenutu di fosforu in i materiali hà una grande relazione cù a struttura è proprietà di l'azzaru.
In u tessulu di a "linea fantasma" in u mità di u campu di visione, una grande quantità di sulfuru grisgiu magre è chjaru hè stata rilevata da a metallografia. L'inclusioni non metalliche in l'acciaio strutturale sò principalmente in forma di ossidi è sulfuri. Sicondu GB / T10561-2005 Schema di Classificazione Standard per u Contenutu di Inclusioni Non metalliche in Steel, u cuntenutu di sulfuru di l'inclusioni di Classe B hè 2.5 o sopra. L'inclusioni non metalliche sò una fonte potenziale di crack. A so esistenza dannu seriamente a continuità è a compattezza di a struttura di l'acciaio, riducendu cusì assai a forza intergranular.
Hè speculatu chì u sulfuru in a struttura interna "linea fantasma" di l'azzaru hè a parte più facilmente cracked. Per quessa, un gran numaru di fasteners cracked in cold heading and heat treatment quenching in u situ di pruduzzione, chì sò stati causati da un gran numaru di sulfuri longu grisgiu chjaru. Stu tissutu nonwoven hà distruttu a cuntinuità di e proprietà di metalli è hà aumentatu u risicu di trattamentu termale. A "linea fantasma" ùn pò micca esse eliminata da a normalizazione è altri metudi, è l'elementi di impurità sò strettamente cuntrullati prima di smelting o materie prime chì entranu in a pianta. Sicondu a cumpusizioni è a deformabilità, l'inclusioni non metalliche sò spartuti in alumina (tipu A) silicate (tipu C) è ossidu sfericu (tipu D). U so aspettu taglià a cuntinuità di u metallu è diventeranu pitture o cracke dopu a sbucciatura, chì hè faciule per furmà cracks durante u cold heading è pruvucarà a cuncentrazione di stress durante u trattamentu termale, cusì causendu quenching cracks. Dunque, l'inclusioni non metalliche deve esse strettamente cuntrullate. L'attuale Steel Structural Carbon Structural GB/T700-2006 è GB T699-2016 Carbon Steels High Quality presentanu esigenze per inclusioni non metalliche. Per i parti impurtanti, hè in generale A, B, C serie grossa, serie fine ùn hè micca più di 1,5, D, Ds tipu sistema grossu è u nivellu 2 ùn sò micca più di u livellu 2.

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Tempu di pubblicazione: 28-oct-2022