Análise da formación e agrietamento da segregación do fósforo en aceiro estrutural ao carbono
Na actualidade, as especificacións comúns das varillas e barras de aceiro estrutural ao carbono proporcionadas polas siderúrxicas domésticas son φ5,5-φ45, e o rango máis maduro é φ6,5-φ30.Hai moitos accidentes de calidade causados pola segregación de fósforo en materias primas de arame e barras de pequeno tamaño.Imos falar da influencia da segregación do fósforo e da análise da formación de fendas para a súa referencia.
A adición de fósforo ao ferro pode, en consecuencia, pechar a rexión de fase de austenita no diagrama de fase ferro-carbono.Polo tanto, hai que aumentar a distancia entre o solidus e o liquidus.Cando o aceiro que contén fósforo se arrefría de líquido a sólido, ten que pasar por un amplo intervalo de temperatura.A velocidade de difusión do fósforo no aceiro é lenta.Neste momento, o ferro fundido cunha alta concentración de fósforo (baixo punto de fusión) énchese nos ocos entre as primeiras dendritas solidificadas, formando así a segregación de fósforo.
Na partida en frío ou no proceso de extrusión en frío, adoitan ver produtos rachados.A inspección metalográfica e a análise dos produtos rachados mostra que a ferrita e a perlita están distribuídas en bandas, e na matriz pódese ver claramente unha franxa de ferro branco.Na ferrita, hai inclusións intermitentes de sulfuro gris claro en forma de banda nesta matriz de ferrita en forma de banda.Esta estrutura en forma de banda causada pola segregación do fosfuro de xofre chámase "liña pantasma".Isto débese a que a zona rica en fósforo da zona con severa segregación de fósforo aparece branca e brillante.Debido ao alto contido de fósforo do cinto branco e brillante, o contido de carbono no cinto branco e brillante enriquecido con fósforo redúcese ou o contido de carbono é moi pequeno.Deste xeito, os cristais columnares da lousa de colada continua desenvólvense cara ao centro durante a colada continua do cinto enriquecido con fósforo..Cando o tocho se solidifica, as dendritas de austenita son precipitadas primeiro do aceiro fundido.O fósforo e o xofre contidos nestas dendritas redúcense, pero o aceiro fundido solidificado final é rico en elementos de impurezas de fósforo e xofre, que se solidifican en Entre o eixe das dendritas, debido ao alto contido de fósforo e xofre, o xofre formará sulfuro e o fósforo disolverase na matriz.Non é fácil de difundir e ten o efecto de descargar carbono.O carbono non se pode fundir, polo que ao redor da solución sólida de fósforo (os lados da banda branca de ferrita) teñen un maior contido de carbono.Elemento de carbono a ambos os dous lados do cinto de ferrita, é dicir, a ambos os dous lados da área enriquecida con fósforo, forman respectivamente un cinto de perlita estreito e intermitente paralelo ao cinto branco de ferrita e o tecido normal adxacente Separado.Cando o tocho se quenta e se presiona, os eixes estenderanse ao longo da dirección de procesamento de laminación.É precisamente porque a banda de ferrita contén un alto contido de fósforo, é dicir, a grave segregación de fósforo leva á formación dunha estrutura de banda de ferrita ancha e brillante, con ferro evidente. Hai tiras gris claras de sulfuro na banda ancha e brillante do corpo do elemento.Esta banda de ferrita rica en fósforo con longas tiras de sulfuro é o que comunmente chamamos organización da "liña pantasma" (ver Figura 1-2).
Figura 1 Fío pantasma en aceiro carbono SWRCH35K 200X
Figura 2 Fío pantasma en aceiro carbono liso Q235 500X
Cando o aceiro é laminado en quente, sempre que exista segregación de fósforo no tocho, é imposible obter unha microestrutura uniforme.Ademais, debido á severa segregación do fósforo, formouse unha estrutura de "fío pantasma", que inevitablemente reducirá as propiedades mecánicas do material..
A segregación do fósforo no aceiro carbono é común, pero o grao é diferente.Cando o fósforo está severamente segregado (aparece a estrutura da "liña pantasma"), provocará efectos extremadamente adversos para o aceiro.Obviamente, a severa segregación do fósforo é a culpable da rachadura do material durante o proceso de encabezado en frío.Debido a que os distintos grans do aceiro teñen un contido diferente en fósforo, o material ten unha resistencia e dureza diferente;por outra banda, tamén é facer que o material produza estrés interno, promoverá que o material sexa propenso a rachaduras internas.No material con estrutura de "fío pantasma", é precisamente a redución da dureza, a resistencia, o alongamento despois da fractura e a redución da área, especialmente a redución da dureza do impacto, o que levará á fraxilidade fría do material, polo que o contido de fósforo. e as propiedades estruturais do aceiro Teñen unha relación moi estreita.
Detección metalográfica No tecido da "liña pantasma" no centro do campo de visión, hai un gran número de sulfuros alongados de cor gris claro.As inclusións non metálicas no aceiro estrutural existen principalmente en forma de óxidos e sulfuros.Segundo o GB/T10561-2005 "Método de inspección microscópica do gráfico de clasificación estándar para o contido de inclusións non metálicas no aceiro", as inclusións tipo B vulcanízanse neste momento. O nivel de material alcanza 2,5 ou superior.Como todos sabemos, as inclusións non metálicas son fontes potenciais de fendas.A súa existencia danará seriamente a continuidade e compacidade da microestrutura de aceiro e reducirá moito a resistencia intergranular do aceiro.Dedúcese disto que a presenza de sulfuros na "liña pantasma" da estrutura interna do aceiro é o lugar máis probable para a rachadura.Polo tanto, as gretas de forxa en frío e as gretas de extinción do tratamento térmico nun gran número de sitios de produción de elementos de fixación son causadas por un gran número de sulfuros finos de cor gris claro.A aparición de malos tecidos destrúe a continuidade das propiedades do metal e aumenta o risco de tratamento térmico.O "fío pantasma" non se pode eliminar mediante a normalización, etc., e os elementos de impurezas deben controlarse estritamente desde o proceso de fundición ou antes de que as materias primas entren na fábrica.
As inclusións non metálicas divídense en silicato de alúmina (tipo A) (tipo C) e óxido esférico (tipo D) segundo a súa composición e deformabilidade.A súa existencia corta a continuidade do metal, e despois do pelado fórmanse fosas ou fendas.É moi doado formar unha fonte de fendas durante o revolto por frío e provocar a concentración de estrés durante o tratamento térmico, o que provoca unha extinción da rachadura.Polo tanto, as inclusións non metálicas deben ser estrictamente controladas.Os estándares actuais de aceiro GB/T700-2006 "Aceiro estrutural ao carbono" e GB/T699-2016 "Aceiro estrutural ao carbono de alta calidade" non establecen requisitos claros para inclusións non metálicas..Para pezas importantes, as liñas grosas e finas de A, B e C xeralmente non superan 1,5, e as liñas gruesas e finas D e Ds non son máis de 2.
Hora de publicación: 21-Oct-2021
