Високоякісна сировина є основою для виробництва високоякісних кріплень. Однак, продукція багатьох виробників кріплень має тріщини. Чому це трапляється?

Наразі загальні характеристики дротяних стрижнів з вуглецевої конструкційної сталі, що постачаються вітчизняними сталеливарними заводами, становлять φ 5,5-φ 45, більш зрілий діапазон - φ 6,5-φ 30. Існує багато аварій якості, спричинених сегрегацією фосфору, таких як сегрегація фосфору в дрібних дротяних стрижнях та прутках. Вплив сегрегації фосфору та аналіз утворення тріщин наведено нижче для довідки. Додавання фосфору на фазову діаграму заліза-вуглецю відповідно закриє область аустенітної фази та неминуче збільшить відстань між солідусом та ліквідусом. Коли сталь, що містить фосфор, охолоджується з рідкого стану в твердий, вона повинна пройти через широкий температурний діапазон.

Швидкість дифузії фосфору в сталі повільна, а розплавлене залізо з високою концентрацією фосфору (низька температура плавлення) заповнюється першими затверділими дендритами, що призводить до сегрегації фосфору. У виробах, які часто мають тріщини під час холодного кування або холодної екструзії, металографічне дослідження та аналіз показують, що ферит і перліт розподілені смугами, а в матриці присутній білий смугастий ферит. На смугастій феритовій матриці є періодичні світло-сірі зони включення сульфіду. Смугова структура сульфіду називається «лінією привида» через сегрегацію сульфіду.
Причина полягає в тому, що область зі значною сегрегацією фосфору має білу яскраву зону в зоні збагачення фосфором. У слябі безперервного лиття, через високий вміст фосфору в білій зоні, стовпчасті кристали, багаті на фосфор, концентруються, зменшуючи вміст фосфору. Коли заготовка твердне, спочатку дендрити аустеніту відділяються від розплавленої сталі. Фосфор і сірка в цих дендритах відновлюються, але остаточно затверділа розплавлена ​​сталь містить елементи фосфору та сірки. Вона твердне між осями дендритів, оскільки вміст елементів фосфору та сірки високий. У цей час утворюється сульфід, а фосфор розчиняється в матриці. Оскільки вміст елементів фосфору та сірки високий, тут утворюється сульфід, а фосфор розчиняється в матриці. Отже, через високий вміст елементів фосфору та сірки вміст вуглецю в твердому розчині фосфору високий. По обидва боки вуглецевого поясу, тобто по обидва боки зони збагачення фосфором, утворюється довгий і вузький переривчастий перлітний пояс, паралельний білому феритовому поясу, і сусідні нормальні тканини розділяються. Під тиском нагрівання заготовка розширюватиметься в напрямку обробки між валами, оскільки феритовий пояс містить багато фосфору, тобто сегрегація фосфору призведе до утворення важкої широкої яскравої феритової структури. Видно, що в широкому яскравому феритовому поясі також є світло-сірі сульфідні смуги, які розподілені довгою смугою феритового поясу, багатого на сульфід фосфору, яку ми зазвичай називаємо «лінією привида». (Див. Рисунок 1-2)

Фланець-болт

У процесі гарячого прокатки, доки існує сегрегація фосфору, неможливо отримати однорідну мікроструктуру. Що ще важливіше, оскільки сегрегація фосфору утворює структуру «примарної лінії», вона неминуче знижує механічні властивості матеріалу. Сегрегація фосфору у вуглецевій сталі є поширеним явищем, але її ступінь різний. Сильна сегрегація фосфору (структура «примарної лінії») матиме вкрай негативний вплив на сталь. Очевидно, що сильна сегрегація фосфору є причиною розтріскування при холодному висаджуванні. Оскільки вміст фосфору в різних зернах сталі різний, матеріали мають різну міцність і твердість. З іншого боку, це призводить до виникнення внутрішніх напружень у матеріалі, що робить його легким для розтріскування. У матеріалах зі структурою «примарної лінії» саме через зниження твердості, міцності, видовження після розриву та зменшення площі, особливо зниження ударної в'язкості, вміст фосфору в матеріалах має тісний зв'язок зі структурою та властивостями сталі.
У «лінії-примарі» посередині поля зору за допомогою металографії було виявлено велику кількість тонкого світло-сірого сульфіду. Неметалеві включення в конструкційній сталі переважно існують у формі оксидів та сульфідів. Згідно зі Стандартною класифікаційною діаграмою GB/T10561-2005 щодо вмісту неметалевих включень у сталі, вміст сульфідів у включеннях класу B становить 2,5 або вище. Неметалеві включення є потенційним джерелом тріщин. Їх присутність серйозно пошкодить безперервність та компактність сталевої структури, тим самим значно знизивши міжкристалітну міцність.
Існує припущення, що сульфід у внутрішній структурі сталі («лінія привида») є найлегше розтріскуваною частиною. Тому велика кількість кріплень тріснула під час холодної висадки та термічної обробки на виробничому майданчику, що було спричинено великою кількістю світло-сірих довгих сульфідів. Цей нетканий матеріал порушив безперервність властивостей металу та збільшив ризик термічної обробки. «Лінію привида» неможливо видалити нормалізацією та іншими методами, а вміст домішок необхідно суворо контролювати перед плавкою або потраплянням сировини на завод. За складом та деформативністю неметалеві включення поділяються на глинозем (тип А), силікат (тип С) та сферичний оксид (тип D). Його поява порушує безперервність металу та після відшаровування перетворюється на ямки або тріщини, які легко утворюють тріщини під час холодної висадки та спричиняють концентрацію напружень під час термічної обробки, що призводить до тріщин при гартуванні. Тому неметалеві включення слід суворо контролювати. Сучасні стандарти GB/T700-2006 та GB T699-2016 для високоякісних вуглецевих конструкційних сталей висувають вимоги щодо неметалевих включень. Для важливих деталей зазвичай використовуються грубі серії типів A, B, C, дрібні серії не більше 1,5, грубі серії типів D, Ds та рівень 2 не більше рівня 2.

Компанія «Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd.» – це компанія з 21-річним досвідом виробництва та продажу кріпильних виробів. Наші кріпильні вироби використовують високоякісну сировину, передові технології виробництва та виготовлення, а також досконалу систему управління для забезпечення якості продукції. Якщо ви зацікавлені в придбанні кріпильних виробів, будь ласка, зв'яжіться з нами.