Көміртекті құрылымдық болаттағы фосфордың бөлінуінің пайда болуы мен крекингісін талдау

Жоғары сапалы бекіткіштерді өндірудің негізі жоғары сапалы шикізат болып табылады. Дегенмен, көптеген бекіткіш өндірушілердің өнімдерінде жарықтар болады. Неліктен бұлай болады?

Қазіргі уақытта отандық болат зауыттары ұсынатын көміртекті құрылымдық болат сым шыбықтарының жалпы сипаттамалары φ 5.5-φ 45, ал жетілген диапазоны φ 6.5-φ 30. Фосфордың бөлінуінен туындайтын көптеген сапа апаттары бар, мысалы, кішкентай сым шыбық пен шыбықтың фосфордың бөлінуі. Фосфордың бөлінуінің әсері және жарықтардың пайда болуын талдау төменде сілтеме үшін келтірілген. Темір көміртегі фазалық диаграммасына фосфор қосу сәйкесінше аустенит фазалық аймағын жабады және сөзсіз қатты және сұйық денелер арасындағы қашықтықты арттырады. Фосфоры бар болат сұйық күйден қатты күйге дейін салқындатылған кезде, ол үлкен температура диапазонынан өтуі керек.

10B21 Көміртекті болат
Болаттағы фосфордың диффузия жылдамдығы баяу, ал фосфор концентрациясы жоғары (балқу температурасы төмен) балқытылған темір алғашқы қатқан дендриттерге толы, бұл фосфордың бөлінуіне әкеледі. Суық соғу немесе суық экструзия кезінде жиі жарықтар пайда болатын өнімдер үшін металлографиялық зерттеу мен талдау феррит пен перлиттің жолақтарға бөлінгенін және матрицада ақ жолақты феррит бар екенін көрсетеді. Жолақты феррит матрицасында үзік-үзік ашық сұр сульфидті қосу аймақтары бар. Сульфидтің жолақты құрылымы сульфидтің бөлінуіне байланысты «елес сызығы» деп аталады.
Себебі, фосфордың бөлінуі ауыр аймақта фосфорды байыту аймағында ақ түсті жарық аймақ пайда болады. Үздіксіз құю плитасында ақ аймақта фосфордың көп болуына байланысты фосфор концентратына бай бағаналы кристалдар пайда болып, фосфордың көп болуын азайтады. Дайындама қатқан кезде, алдымен аустенит дендриттері балқытылған болаттан бөлінеді. Бұл дендриттердегі фосфор мен күкірт тотықсызданады, бірақ соңында қатқан балқытылған болаттың құрамында фосфор мен күкірт элементтері болады. Ол дендрит осьтері арасында қатаяды, себебі фосфор мен күкірт элементтері көп. Бұл кезде сульфид түзіледі, ал фосфор матрицада ериді. Фосфор мен күкірт элементтері көп болғандықтан, мұнда сульфид түзіледі, ал фосфор матрицада ериді. Сондықтан, фосфор мен күкірт элементтерінің көп болуына байланысты фосфордың қатты ерітіндісіндегі көміртек мөлшері жоғары. Көміртекті белдеудің екі жағында, яғни фосфорды байыту аймағының екі жағында да феррит ақ белдеуіне параллель ұзын және тар үзік-үзік перлит белдеуі пайда болады, ал іргелес қалыпты тіндер бөлінеді. Қыздыру қысымы кезінде дайындама біліктер арасындағы өңдеу бағытына дейін созылады, себебі феррит белдеуінде фосфор көп, яғни фосфордың бөлінуі кең ашық феррит белдеу құрылымы бар ауыр кең ашық феррит белдеу құрылымының пайда болуына әкеледі. Кең ашық феррит белдеуінде ашық сұр сульфидті жолақтар да бар екенін көруге болады, ол әдетте «елес сызығы» деп атайтын сульфидке бай фосфор феррит белдеуінің ұзын жолағымен таралған. (1-2 суретті қараңыз)

Фланецті болт

Фланецті болт

Ыстықтай илемдеу процесінде фосфордың бөлінуі болғанша, біркелкі микроқұрылым алу мүмкін емес. Ең бастысы, фосфордың бөлінуі «елес сызық» құрылымын құрағандықтан, ол сөзсіз материалдың механикалық қасиеттерін төмендетеді. Көміртекті байланысқан болаттағы фосфордың бөлінуі жиі кездеседі, бірақ оның дәрежесі әртүрлі. Фосфордың қатты бөлінуі («елес сызық» құрылымы) болатқа өте жағымсыз әсер етеді. Әрине, фосфордың қатты бөлінуі суық бағыттағы жарылыстың кінәсі болып табылады. Болаттың әртүрлі түйіршіктеріндегі фосфор мөлшері әртүрлі болғандықтан, материалдардың беріктігі мен қаттылығы әртүрлі. Екінші жағынан, бұл материалдың ішкі кернеу тудыруына әкеледі, бұл материалдың жарылуын жеңілдетеді. «Елес сызық» құрылымы бар материалдарда қаттылықтың, беріктіктің, сынғаннан кейін созылудың және ауданның азаюының, әсіресе соққыға төзімділіктің төмендеуінің салдарынан материалдардағы фосфор мөлшері болаттың құрылымы мен қасиеттерімен үлкен байланыста болады.
Көру өрісінің ортасындағы «елес сызығы» тінінде металлография арқылы көп мөлшерде жұқа, ашық сұр сульфид анықталды. Құрылымдық болаттағы металл емес қосындылар негізінен оксидтер мен сульфидтер түрінде болады. GB/T10561-2005 Болаттағы металл емес қосындылардың құрамына арналған стандартты жіктеу диаграммасына сәйкес, В класындағы қосындылардың сульфид мөлшері 2,5 немесе одан жоғары. Металл емес қосындылар жарықшақ көзі болып табылады. Оның болуы болат құрылымының үздіксіздігі мен тығыздығына айтарлықтай зиян келтіреді, осылайша түйіршікаралық беріктікті айтарлықтай төмендетеді.
Болаттың ішкі құрылымындағы «елес сызығындағы» сульфид ең оңай жарылатын бөлік деп болжануда. Сондықтан, өндіріс орнында суық өңдеу және термиялық өңдеу кезінде көптеген бекіткіштер жарылып, бұл ашық сұр түсті ұзын сульфидтердің көптігінен болды. Бұл тоқылмаған мата металл қасиеттерінің үздіксіздігін бұзып, термиялық өңдеу қаупін арттырды. «Елес сызығын» қалыпқа келтіру және басқа әдістермен алып тастау мүмкін емес, ал қоспа элементтері балқыту немесе шикізат зауытқа түсер алдында қатаң бақылануы керек. Құрамы мен деформациясына сәйкес, металл емес қоспалар алюминий оксиді (А типі), силикат (С типі) және сфералық оксид (D типі) болып бөлінеді. Оның сыртқы түрі металдың үздіксіздігін үзіп, қабыршақтанғаннан кейін шұңқырларға немесе жарықтарға айналады, бұл суық өңдеу кезінде жарықтар пайда болуы оңай және термиялық өңдеу кезінде кернеу концентрациясын тудырады, осылайша сөндіру жарықтарын тудырады. Сондықтан металл емес қоспаларды қатаң бақылау керек. Қазіргі GB/T700-2006 және GB T699-2016 жоғары сапалы көміртекті болаттар металл емес қоспаларға талаптар қояды. Маңызды бөлшектер үшін, әдетте, A, B, C типті ірі сериялар, ұсақ сериялар 1,5-тен аспайды, D, D типті ірі жүйе және 2-деңгей 2-деңгейден аспайды.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. - бекіткіштерді өндіру және сату саласында 21 жылдық тәжірибесі бар компания. Біздің бекіткіштеріміз өнім сапасын қамтамасыз ету үшін жоғары сапалы шикізатты, озық өндіріс және өндіріс технологиясын және мінсіз басқару жүйесін пайдаланады. Егер сіз бекіткіштерді сатып алуға қызығушылық танытсаңыз, бізбен хабарласыңыз.


Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 28 қазан