تحليل تكوين وتكسير فصل الفوسفور في الفولاذ الإنشائي الكربوني

المواد الخام عالية الجودة هي الأساس لإنتاج مثبتات عالية الجودة. ومع ذلك، فإن العديد من منتجات الشركات المصنعة للأدوات السحابة سيكون بها شقوق. لماذا يحدث هذا؟

في الوقت الحاضر، المواصفات العامة لقضبان الأسلاك الفولاذية الهيكلية الكربونية التي تقدمها مصانع الصلب المحلية هي φ 5.5- φ 45، النطاق الأكثر نضجًا هو φ 6.5- φ 30. هناك العديد من حوادث الجودة الناجمة عن فصل الفوسفور، مثل فصل الفوسفور من قضيب سلك صغير وشريط. يتم عرض تأثير فصل الفوسفور وتحليل تكوين الكراك أدناه كمرجع. إن إضافة الفوسفور في مخطط طور الكربون الحديدي سوف يؤدي إلى إغلاق منطقة طور الأوستينيت وسيؤدي حتماً إلى زيادة المسافة بين المادة الصلبة والسائلة. عندما يتم تبريد الفوسفور المحتوي على الفولاذ من السائل إلى الصلب، فإنه يحتاج إلى المرور عبر نطاق درجة حرارة كبير.

10B21 الكربون الصلب
معدل انتشار الفوسفور في الفولاذ بطيء، والحديد المنصهر ذو التركيز العالي من الفوسفور (نقطة انصهار منخفضة) مليء بالتشعبات الصلبة الأولى، مما يؤدي إلى فصل الفوسفور. بالنسبة للمنتجات التي غالبًا ما تكون بها شقوق أثناء التزوير على البارد أو البثق على البارد، يُظهر الفحص والتحليل المعدني أن الفريت والبيرلايت يتم توزيعهما في شرائح، ويوجد فريت ذو نطاقات بيضاء في المصفوفة. توجد مناطق متقطعة تحتوي على كبريتيد رمادي فاتح على مصفوفة الفريت ذات النطاقات. يُطلق على البنية النطاقية للكبريتيد اسم "خط الشبح" بسبب فصل الكبريتيد.
والسبب هو أن المنطقة التي تعاني من فصل خطير للفوسفور تمثل منطقة بيضاء مشرقة في منطقة تخصيب الفوسفور. في بلاطة الصب المستمر، بسبب المحتوى العالي من الفسفور في المنطقة البيضاء، تتركز البلورات العمودية الغنية بالفوسفور، مما يقلل من محتوى الفسفور. عندما يتصلب البليت، يتم أولاً فصل التشعبات الأوستنيتية عن الفولاذ المنصهر. يتم تقليل الفوسفور والكبريت في هذه التشعبات، ولكن الفولاذ المنصهر المتصلب أخيرًا يحتوي على عناصر الفوسفور والكبريت. ويتصلب بين محاور التغصنات بسبب ارتفاع نسبة عنصري الفسفور والكبريت. في هذا الوقت، يتم تشكيل كبريتيد، ويذوب الفوسفور في المصفوفة. ونظرًا لارتفاع عناصر الفوسفور والكبريت، يتشكل الكبريتيد هنا، ويذوب الفوسفور في المصفوفة. ولذلك، بسبب المحتوى العالي من عناصر الفوسفور والكبريت، فإن محتوى الكربون في محلول الفوسفور الصلب مرتفع. على جانبي الحزام الكربوني، أي على جانبي منطقة تخصيب الفوسفور، يتكون حزام بيرليت طويل وضيق متقطع موازي للحزام الأبيض الفريت، ويتم فصل الأنسجة الطبيعية المجاورة. تحت ضغط التسخين، سوف يمتد البليت إلى اتجاه المعالجة بين الأعمدة، لأن حزام الفريت يحتوي على نسبة عالية من الفوسفور، أي أن فصل الفوسفور سيؤدي إلى تكوين هيكل حزام من الفريت عريض ومشرق مع هيكل حزام من الفريت عريض ومشرق . ويمكن ملاحظة أن هناك أيضًا شرائط كبريتيد رمادية فاتحة في حزام الفريت الواسع والمشرق، والذي يتم توزيعه بشريط طويل من حزام الفريت الغني بالفوسفور الكبريتيد، والذي نسميه عادةً "خط الشبح". (انظر الشكل 1-2)

شفة الترباس

شفة الترباس

في عملية الدرفلة على الساخن، طالما كان هناك فصل للفوسفور، فمن المستحيل الحصول على بنية مجهرية موحدة. والأهم من ذلك، نظرًا لأن فصل الفوسفور قد شكل بنية "خط الشبح"، فإنه سيؤدي حتمًا إلى تقليل الخواص الميكانيكية للمادة. يعد فصل الفوسفور في الفولاذ المرتبط بالكربون أمرًا شائعًا، لكن درجته مختلفة. سيؤدي فصل الفسفور الشديد (بنية "خط الشبح") إلى تأثيرات ضارة للغاية على الفولاذ. من الواضح أن الفصل الشديد للفوسفور هو السبب وراء تشقق الرأس البارد. نظرًا لاختلاف محتوى الفوسفور في حبيبات الفولاذ المختلفة، فإن المواد لها قوة وصلابة مختلفة. من ناحية أخرى، فإنه يجعل المادة تنتج ضغطًا داخليًا، مما يجعل المادة سهلة التشقق. في المواد ذات بنية "خط الشبح"، يكون ذلك على وجه التحديد بسبب انخفاض الصلابة والقوة والاستطالة بعد الكسر وتقليل المساحة، وخاصة انخفاض صلابة الصدمات، حيث يكون لمحتوى الفسفور في المواد علاقة كبيرة بالهيكل و خصائص الفولاذ.
في نسيج "خط الشبح" الموجود في منتصف مجال الرؤية، تم الكشف عن كمية كبيرة من الكبريتيد الرقيق ذي اللون الرمادي الفاتح بواسطة علم المعادن. توجد الشوائب غير المعدنية في الفولاذ الإنشائي بشكل رئيسي في شكل أكاسيد وكبريتيدات. وفقًا لمخطط التصنيف القياسي GB/T10561-2005 لمحتوى الشوائب غير المعدنية في الفولاذ، فإن محتوى الكبريتيد في شوائب الفئة ب هو 2.5 أو أعلى. تعتبر الشوائب غير المعدنية مصدرًا محتملاً للتشقق. سيؤدي وجودها إلى الإضرار بشكل خطير باستمرارية وتماسك الهيكل الفولاذي، وبالتالي تقليل القوة الحبيبية بشكل كبير.
ومن المتوقع أن الكبريتيد الموجود في الهيكل الداخلي "خط الشبح" للفولاذ هو الجزء الأكثر سهولة في التصدع. لذلك، تصدع عدد كبير من أدوات التثبيت في المعالجة الباردة والمعالجة الحرارية في موقع الإنتاج، والتي كانت ناجمة عن عدد كبير من الكبريتيدات الطويلة ذات اللون الرمادي الفاتح. أدى هذا القماش غير المنسوج إلى تدمير استمرارية الخواص المعدنية وزيادة خطر المعالجة الحرارية. لا يمكن إزالة "خط الشبح" عن طريق التطبيع أو طرق أخرى، ويجب التحكم بشكل صارم في عناصر الشوائب قبل الصهر أو دخول المواد الخام إلى المصنع. وفقًا للتركيب والتشوه، يتم تقسيم الشوائب غير المعدنية إلى سيليكات الألومينا (النوع أ) (النوع ج) وأكسيد كروي (النوع د). مظهره سيقطع استمرارية المعدن ويتحول إلى حفر أو شقوق بعد التقشير، مما يسهل تكوين شقوق أثناء المعالجة الباردة ويسبب تركيز الإجهاد أثناء المعالجة الحرارية، وبالتالي يسبب تشققات التبريد. ولذلك، ينبغي مراقبة الادراج غير المعدنية بشكل صارم. إن الفولاذ الهيكلي الكربوني الحالي GB/T700-2006 والفولاذ الكربوني عالي الجودة GB T699-2016 يضعان متطلبات للشوائب غير المعدنية. بالنسبة للأجزاء المهمة، فهي بشكل عام سلسلة خشنة من النوع A وB وC، والسلسلة الدقيقة لا تزيد عن 1.5، ونظام D وDs الخشن والمستوى 2 لا يزيد عن المستوى 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. هي شركة تتمتع بخبرة 21 عامًا في إنتاج وبيع أدوات التثبيت. تستخدم أدوات التثبيت لدينا مواد خام عالية الجودة، وتكنولوجيا إنتاج وتصنيع متقدمة، ونظام إدارة مثالي لضمان جودة المنتج. إذا كنت مهتمًا بشراء أدوات التثبيت، فيرجى الاتصال بنا.

 


وقت النشر: 28 أكتوبر 2022