Phân tích sự hình thành và nứt vỡ của sự phân tách phốt pho trong thép kết cấu cacbon

Phân tích sự hình thành và nứt vỡ của sự phân tách phốt pho trong thép kết cấu cacbon

Hiện tại, các thông số kỹ thuật phổ biến của thanh và dây thép kết cấu cacbon do các nhà máy thép trong nước cung cấp là φ5,5-φ45, và phạm vi trưởng thành hơn là φ6,5-φ30.Có rất nhiều tai nạn về chất lượng gây ra do sự phân tách phốt pho trong các nguyên liệu thô dạng thanh và dây thép có kích thước nhỏ.Hãy nói về ảnh hưởng của sự phân tách phốt pho và phân tích sự hình thành các vết nứt để bạn tham khảo.

Việc bổ sung photpho vào sắt một cách tương ứng có thể đóng vùng pha austenit trong giản đồ pha sắt-cacbon.Do đó, khoảng cách giữa chất rắn và chất lỏng phải được mở rộng.Khi thép chứa phốt pho được làm nguội từ lỏng sang rắn, nó cần phải đi qua một khoảng nhiệt độ rộng.Tốc độ khuếch tán của photpho trong thép chậm.Tại thời điểm này, sắt nóng chảy có nồng độ phốt pho cao (nhiệt độ nóng chảy thấp) được lấp đầy trong các khoảng trống giữa các đuôi gai đông đặc đầu tiên, từ đó hình thành sự phân tách phốt pho.

Trong nhóm nguội hoặc quá trình đùn nguội, các sản phẩm bị nứt thường được nhìn thấy.Việc kiểm tra và phân tích kim loại học của các sản phẩm bị nứt cho thấy ferit và ngọc trai phân bố thành các dải, và có thể thấy rõ một dải sắt trắng trong ma trận.Trong ferit, có các tạp chất sunfua màu xám nhạt hình dải không liên tục trên ma trận ferit hình dải này.Cấu trúc hình dải này gây ra bởi sự phân tách của lưu huỳnh photphua được gọi là "đường ma".Điều này là do vùng giàu phốt pho trong khu vực có sự phân tách phốt pho nghiêm trọng xuất hiện màu trắng và sáng.Do hàm lượng phốt pho cao trong vành đai trắng và sáng, hàm lượng cacbon trong vành đai trắng và sáng giàu phốt pho bị giảm hoặc hàm lượng cacbon rất nhỏ.Bằng cách này, các tinh thể dạng cột của tấm đúc liên tục phát triển về phía trung tâm trong quá trình đúc liên tục của vành đai được làm giàu phốt pho..Khi phôi được đóng rắn, đầu tiên các đuôi gai austenit được kết tủa từ thép nóng chảy.Phốt pho và lưu huỳnh chứa trong các đuôi gai này bị khử, nhưng thép nóng chảy được hóa rắn cuối cùng rất giàu các nguyên tố tạp chất phốt pho và lưu huỳnh, chúng sẽ đông đặc lại ở giữa trục dendrite, do hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh cao, lưu huỳnh sẽ tạo thành sunfua, và phốt pho sẽ được hòa tan trong chất nền.Nó không dễ khuếch tán và có tác dụng thải carbon.Carbon không thể bị nóng chảy trong, vì vậy xung quanh dung dịch rắn phốt pho (Các mặt của dải màu trắng ferit) có hàm lượng carbon cao hơn.Nguyên tố cacbon ở cả hai phía của vành đai ferit, tức là ở cả hai phía của khu vực được làm giàu phốt pho, lần lượt tạo thành một vành đai ngọc trai không liên tục, hẹp song song với vành đai trắng ferit, và mô bình thường liền kề riêng biệt.Khi phôi được làm nóng và ép, các trục sẽ mở rộng dọc theo hướng xử lý cán.Chính vì dải ferit chứa nhiều phốt pho, nghĩa là, sự phân tách phốt pho nghiêm trọng dẫn đến sự hình thành cấu trúc dải ferit rộng và sáng nghiêm trọng, với sắt rõ ràng Có các dải sunfua màu xám nhạt trong dải rộng và sáng của thân phần tử.Dải ferit giàu phốt pho này với các dải dài sunfua là cái mà chúng ta thường gọi là tổ chức "đường ma" (xem Hình 1-2).