Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel

Hona joale, litlhaloso tse tloaelehileng tsa lithupa tsa tšepe tsa carbon structural steel le li-bars tse fanoang ke lihlahisoa tsa tšepe tsa malapeng ke φ5.5-φ45, 'me sebaka se seng se hōlile haholoanyane ke φ6.5-φ30. Ho na le likotsi tse ngata tsa boleng tse bakoang ke karohano ea phosphorus ka melamu e nyane ea mohala le thepa e tala ea bar. Ha re bue ka tšusumetso ea karohano ea phosphorus le tlhahlobo ea sebopeho sa mapetsong bakeng sa referense ea hau.

Ho eketsoa ha phosphorus ho tšepe ka mokhoa o tšoanang ho ka koala sebaka sa austenite sets'oants'o sa karolo ea tšepe ea khabone. Ka hona, sebaka se pakeng tsa solidus le liquidus se tlameha ho atolosoa. Ha tšepe e nang le phosphorus e pholile ho tloha ho metsi ho ea ho e tiileng, e hloka ho feta har'a mocheso o pharaletseng. Sekhahla sa phallo ea phosphorus ka tšepe e lieha. Ka nako ena, tšepe e qhibilihisitsoeng e nang le phosphorous e ngata (karolo e tlaase ea ho qhibiliha) e tlatsitsoe ka likheo pakeng tsa li-dendrite tsa pele tse tiileng, ka tsela eo ho theha karohano ea phosphorus.

Sehloohong se batang kapa mokhoa o batang oa extrusion, lihlahisoa tse phunyeletsoeng li atisa ho bonoa. Tlhahlobo ea metallographic le tlhahlobo ea lihlahisoa tse robehileng li bontša hore ferrite le pearlite li ajoa ka lihlopha, 'me lesela la tšepe le tšoeu le ka bonoa ka ho hlaka matrix. Ka har'a ferrite, ho na le li-inclusions tsa "grey sulfide" tse nang le "band" tse kenang 'meleng oa ferrite. Sebopeho sena se bōpehileng joaloka sehlopha se bakoang ke ho arohana ha sulfur phosphide se bitsoa "ghost line". Sena ke hobane sebaka se nang le phosphorus e ngata sebakeng se nang le karohano e matla ea phosphorus e bonahala e le tšoeu ebile e khanya. Ka lebaka la phosphorus e phahameng ea lebanta le lesoeu le le khanyang, carbon content ka lebanta le nang le phosphorus-e ruisitsoeng ka bosoeu le e khanyang e fokotsehile kapa lihlahisoa tsa carbon li nyenyane haholo. Ka tsela ena, likristale tsa "columnar" tsa "casting slab" li tsoela pele ho ea bohareng nakong ea ho tsoela pele ha lebanta le nang le phosphorus. . Ha billet e tiile, li-austenite dendrites li qala ho qhibiliha ho tloha tšepe e qhibilihisitsoeng. Phosphorus le sebabole tse ka har'a li-dendrite tsena li fokotsehile, empa tšepe ea ho qetela e tiileng e qhibilihisitsoeng e na le likarolo tse ngata tsa phosphorus le sebabole, tse tiisang lipakeng tsa dendrite axis, ka lebaka la litaba tse phahameng tsa phosphorus le sebabole, sebabole se tla etsa sulfide, phosphorus e tla qhibiliha ka har'a matrix. Ha ho bonolo ho hasana 'me e na le phello ea ho ntša carbon. Carbon ha e khone ho qhibiliha, kahoo ho pota-potile tharollo e tiileng ea phosphorus (Mahlakoreng a sehlopha se sesoeu sa ferrite) a na le carbon content e phahameng. Carbon element ka mahlakoreng ka bobeli a ferrite lebanta, ke hore, ka mahlakoreng a mabeli a sebaka phosphorus-ntlafatswa, ka tatelano theha moqotetsane, intermittent pearlite lebanta le bapileng le ferrite tšoeu lebanta, le haufi le dinama tse nyenyane tse tloaelehileng Arohane. Ha billet e futhumala ebile e hatelloa, li-shafts li tla atoloha haufi le tataiso ea ho sebetsa. Ke hantle hobane sehlopha sa ferrite se na le phosphorus e phahameng, ke hore, karohano e tebileng ea phosphorus e lebisa ho thehoeng ha sehlopha se seholo le se khanyang sa ferrite, se nang le tšepe e hlakileng Ho na le likhahla tse bohlooho tsa sulfide sehlopheng se pharaletseng le se khanyang. element body. Sehlopha sena sa ferrite se nang le phosphorus se nang le likhoele tse telele tsa sulfide ke seo re tloaetseng ho se bitsa mokhatlo oa "ghost line" (sheba setšoantšo sa 1-2).

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel02
Setšoantšo sa 1 Ghost terata ka tšepe ea carbon SWRCH35K 200X

Analysis of Formation and Cracking of Phosphorus Segregation in Carbon Structural Steel01
Setšoantšo sa 2 Ghost terata ka tšepe e hlakileng ea carbon Q235 500X

Ha tšepe e chesa, hafeela ho e-na le karohano ea phosphorus ka billet, ho ke ke ha khoneha ho fumana microstructure e tšoanang. Ho feta moo, ka lebaka la karohano e matla ea phosphorus, mohaho oa "ghost terata" o thehiloe, o tla fokotsa thepa ea mochine ka mokhoa o ke keng oa qojoa. .

Ho aroloa ha phosphorus ka tšepe ea carbon ho tloaelehile, empa tekanyo e fapane. Ha phosphorus e arohane haholo (mohaho oa "ghost line" o hlaha), o tla tlisa liphello tse mpe haholo ho tšepe. Ho hlakile hore karohano e matla ea phosphorus ke sesosa sa ho phatloha ha thepa nakong ea ts'ebetso ea lihlooho tse batang. Hobane lijo-thollo tse fapaneng ka tšepe li na le lintho tse fapaneng tsa phosphorus, thepa e na le matla le boima bo fapaneng; ka lehlakoreng le leng, e boetse e Etsa hore boitsebiso bo hlahise khatello ea kelello ka hare, e tla khothalletsa thepa hore e be bonolo ho senya ka hare. Linthong tse nang le sebopeho sa "ghost wire", ke ho fokotseha ha boima, matla, bolelele ka mor'a ho robeha le ho fokotseha ha sebaka, haholo-holo ho fokotseha ha matla a ts'ebetso, e leng se tla lebisa ho brittleness e batang ea thepa, kahoo litaba tsa phosphorus. le thepa ea sebopeho sa tšepe E-ba le kamano e haufi haholo.

Metallographic discovery Ka "ghost line" lithane tse bohareng ba sebaka sa pono, ho na le palo e kholo ea khanya e bohlooho e telele ea sulfide. The non-metallic inclusions ka tšepe ea sebopeho haholo-holo e teng ka mokhoa oa oxides le sulfide. Ho ea ka GB/T10561-2005 "Standard Grading Chart Microscopic Inspection Method for the Content of Non-metallic Inclusions in Steel", mefuta ea mofuta oa B e senyeha ka nako ena Boemo ba thepa bo fihla ho 2.5 ho ea holimo. Joalo ka ha bohle re tseba, li-inclusions tse seng tsa tšepe ke mehloli e ka bang teng ea ho phatloha. Ho ba teng ha bona ho tla senya ka ho teba ho tsoelapele le ho kopana ha tšepe ea tšepe, 'me ho fokotsa haholo matla a li-intergranular a tšepe. Ho nahanoa ka sena hore boteng ba sulfide "moleng oa moea" oa mohaho o ka hare oa tšepe ke sebaka se ka 'nang sa etsahala haholo bakeng sa ho senya. Ka hona, mapetsong a batang a forging le kalafo ea mocheso e timang mapetsong a palo e kholo ea libaka tsa tlhahiso ea fastener e bakoa ke palo e kholo ea li-sulfide tse bohlooho bo bobebe. Ponahalo ea li-weave tse joalo tse mpe li senya ho tsoela pele ha thepa ea tšepe le ho eketsa kotsi ea phekolo ea mocheso. "Ghost thread" e ke ke ea tlosoa ka ho tloaeleha, joalo-joalo, 'me likarolo tse sa hloekang li lokela ho laoloa ka thata ho tloha ts'ebetsong ea ho qhibiliha kapa pele lihlahisoa tse tala li kena fekthering.

Li-inclusions tse se nang tšepe li arotsoe ka alumina (mofuta oa A) silicate (mofuta oa C) le oxide e spherical (mofuta oa D) ho ea ka sebopeho sa bona le ho senyeha ha bona. Ho ba teng ha tsona ho fokotsa ho tsoela pele ha tšepe, 'me likoting kapa mapetsong a thehoa ka mor'a ho ebola. Ho bonolo haholo ho theha mohloli oa mapheo nakong ea ho halefa ha serame le ho baka khatello ea maikutlo nakong ea phekolo ea mocheso, e leng se fellang ka ho tima ho phatloha. Ka hona, li-inclusions tse seng tsa tšepe li tlameha ho laoloa ka thata. Lisebelisoa tsa morao-rao tsa tšepe tsa GB / T700-2006 "Carbon Structural Steel" le GB/T699-2016 "Litekanyetso tsa boleng bo phahameng ba Carbon Structural Steel" ha li hlahise litlhoko tse hlakileng bakeng sa li-inclusions tse se nang tšepe. . Bakeng sa likarolo tsa bohlokoa, mela e mahoashe le e metle ea A, B, le C hangata ha e fete 1.5, 'me D le Ds tse mahoashe le mela e metle ha e fete 2.


Nako ea poso: Oct-21-2021