تُعدّ المواد الخام عالية الجودة أساسًا لإنتاج أدوات تثبيت عالية الجودة. مع ذلك، غالبًا ما تحتوي منتجات العديد من مصنعي أدوات التثبيت على تشققات. ما السبب في ذلك؟

تتراوح المواصفات الشائعة لقضبان أسلاك الفولاذ الكربوني الإنشائي التي توفرها مصانع الصلب المحلية حاليًا بين 5.5 و45 ملم، بينما يتراوح النطاق الأكثر شيوعًا بين 6.5 و30 ملم. يُعزى العديد من مشاكل الجودة إلى انفصال الفوسفور، مثل انفصاله في قضبان الأسلاك الصغيرة. فيما يلي شرح لتأثير انفصال الفوسفور وتحليل تكوّن الشقوق. تؤدي إضافة الفوسفور إلى مخطط طور الحديد والكربون إلى تضييق منطقة طور الأوستنيت، مما يزيد حتمًا المسافة بين خطي الصلابة والسيولة. عند تبريد الفولاذ المحتوي على الفوسفور من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، فإنه يمر بنطاق واسع من درجات الحرارة.

معدل انتشار الفوسفور في الفولاذ بطيء، والحديد المنصهر ذو التركيز العالي من الفوسفور (نقطة انصهار منخفضة) مليء بالتفرعات المتصلبة الأولى، مما يؤدي إلى انفصال الفوسفور. بالنسبة للمنتجات التي غالبًا ما تتشقق أثناء التشكيل على البارد أو البثق على البارد، يُظهر الفحص والتحليل المعدني أن الفريت والبيرلايت يتوزعان على شكل شرائط، وأن هناك فريتًا أبيض مخططًا في المادة الأساسية. توجد مناطق متقطعة من شوائب الكبريتيد ذات اللون الرمادي الفاتح على مادة الفريت المخطط. يُطلق على البنية المخططة للكبريتيد اسم "الخط الشبح" بسبب انفصال الكبريتيد.
السبب هو أن المنطقة التي تعاني من فصل شديد للفوسفور تظهر منطقة بيضاء لامعة في منطقة إثراء الفوسفور. في ألواح الصب المستمر، ونظرًا لارتفاع محتوى الفوسفور في المنطقة البيضاء، تتركز البلورات العمودية الغنية بالفوسفور، مما يقلل من محتوى الفوسفور. عند تصلب البليت، تنفصل تفرعات الأوستنيت أولًا عن الفولاذ المنصهر. ينخفض ​​محتوى الفوسفور والكبريت في هذه التفرعات، لكن الفولاذ المنصهر المتصلب في النهاية يحتوي على عنصري الفوسفور والكبريت. يتصلب الفولاذ بين محاور التفرعات نظرًا لارتفاع محتوى عنصري الفوسفور والكبريت. في هذه المرحلة، يتشكل الكبريتيد، ويذوب الفوسفور في المادة الأساسية. لذلك، وبسبب ارتفاع محتوى عنصري الفوسفور والكبريت، يكون محتوى الكربون في المحلول الصلب للفوسفور مرتفعًا. على جانبي الحزام الكربوني، أي على جانبي منطقة إثراء الفوسفور، يتشكل حزام بيرلايت متقطع طويل وضيق موازٍ لحزام الفريت الأبيض، وتنفصل الأنسجة الطبيعية المجاورة. تحت ضغط التسخين، يمتد المعدن الخام باتجاه المعالجة بين الأعمدة، نظرًا لاحتواء حزام الفريت على نسبة عالية من الفوسفور، مما يؤدي إلى فصل الفوسفور وتكوين بنية حزام فريت عريضة لامعة. كما يُلاحظ وجود شرائط كبريتيد رمادية فاتحة ضمن حزام الفريت العريض اللامع، موزعة على شريط طويل من حزام فريت غني بالفوسفور والكبريتيد، والذي يُعرف عادةً باسم "الخط الشبح". (انظر الشكل 1-2)

مسمار ذو حافة

في عملية الدرفلة على الساخن، يستحيل الحصول على بنية مجهرية متجانسة طالما وُجد انفصال للفوسفور. والأهم من ذلك، أن انفصال الفوسفور، الذي يُشكّل بنية "الخط الوهمي"، يُقلّل حتمًا من الخواص الميكانيكية للمادة. يُعدّ انفصال الفوسفور شائعًا في الفولاذ المُرتبط بالكربون، لكن درجته تختلف. يُسبّب انفصال الفوسفور الشديد (بنية "الخط الوهمي") آثارًا سلبية بالغة على الفولاذ. ومن الواضح أن انفصال الفوسفور الشديد هو السبب الرئيسي لتشققات الدرفلة على البارد. نظرًا لاختلاف محتوى الفوسفور في حبيبات الفولاذ المختلفة، فإن المواد تتميّز بقوى وصلابة متباينة. من ناحية أخرى، يُؤدّي ذلك إلى توليد إجهاد داخلي في المادة، مما يجعلها أكثر عرضة للتشقق. في المواد ذات بنية "الخط الوهمي"، يرتبط محتوى الفوسفور ارتباطًا وثيقًا ببنية الفولاذ وخواصه، وذلك تحديدًا بسبب انخفاض الصلابة والقوة والاستطالة بعد الكسر، وانخفاض المساحة، وخاصةً انخفاض مقاومة الصدمات.
في النسيج ذي "الخط الشبح" في منتصف مجال الرؤية، كشف الفحص المجهري عن وجود كمية كبيرة من الكبريتيد الرقيق ذي اللون الرمادي الفاتح. توجد الشوائب غير المعدنية في الفولاذ الإنشائي بشكل رئيسي على هيئة أكاسيد وكبريتيدات. ووفقًا لمعيار GB/T10561-2005 لتصنيف محتوى الشوائب غير المعدنية في الفولاذ، فإن محتوى الكبريتيد في شوائب الفئة B يبلغ 2.5 أو أكثر. تُعد الشوائب غير المعدنية مصدرًا محتملاً للتشققات، إذ يُلحق وجودها ضررًا بالغًا باستمرارية وتماسك بنية الفولاذ، مما يُقلل بشكل كبير من قوة الترابط بين الحبيبات.
يُعتقد أن الكبريتيد الموجود في البنية الداخلية للصلب، والمعروف باسم "الخط الشبح"، هو الجزء الأكثر عرضة للتشقق. ولذلك، تعرض عدد كبير من المثبتات للتشقق أثناء التشكيل على البارد والمعالجة الحرارية في مواقع الإنتاج، نتيجةً لوجود كميات كبيرة من الكبريتيدات الطويلة ذات اللون الرمادي الفاتح. أدى هذا النسيج غير المنسوج إلى تدمير استمرارية خواص المعدن وزيادة مخاطر المعالجة الحرارية. لا يمكن إزالة "الخط الشبح" بالتطبيع أو غيره من الطرق، لذا يجب التحكم بدقة في عناصر الشوائب قبل الصهر أو دخول المواد الخام إلى المصنع. تُصنف الشوائب غير المعدنية، وفقًا لتكوينها وقابليتها للتشكيل، إلى ألومينا (النوع أ)، وسيليكات (النوع ج)، وأكاسيد كروية (النوع د). يؤدي ظهورها إلى قطع استمرارية المعدن وتحولها إلى حفر أو شقوق بعد التقشير، مما يُسهل تشكل الشقوق أثناء التشكيل على البارد ويسبب تركيزًا للإجهاد أثناء المعالجة الحرارية، وبالتالي حدوث تشققات التبريد. لذلك، يجب التحكم بدقة في الشوائب غير المعدنية. تحدد المواصفات الحالية للفولاذ الكربوني الإنشائي GB/T700-2006 وGB T699-2016 للفولاذ الكربوني عالي الجودة متطلبات خاصة بالشوائب غير المعدنية. بالنسبة للأجزاء المهمة، يكون النوع A وB وC هو النوع الخشن، بينما لا تتجاوز نسبة الشوائب في النوع الناعم 1.5، أما النوع D وDs فهو النوع الخشن، ولا تتجاوز نسبة الشوائب في المستوى 2 المستوى 2.

شركة خبي تشنغي لهندسة المواد المحدودة، شركة رائدة في مجال إنتاج وبيع أدوات التثبيت، بخبرة تمتد لـ 21 عامًا. نستخدم في صناعة أدوات التثبيت مواد خام عالية الجودة، وتقنيات إنتاج وتصنيع متطورة، ونظام إدارة متكامل لضمان جودة منتجاتنا. إذا كنتم مهتمين بشراء أدوات التثبيت، يُرجى التواصل معنا.