कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील में फॉस्फोरस पृथक्करण के गठन और क्रैकिंग पर विश्लेषण

उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल उच्च गुणवत्ता वाले फास्टनरों के उत्पादन का आधार हैं। हालाँकि, कई फास्टनर निर्माताओं के उत्पादों में दरारें होंगी। ऐसा क्यूँ होता है?

वर्तमान में, घरेलू स्टील मिलों द्वारा प्रदान की जाने वाली कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील वायर रॉड की सामान्य विशिष्टताएं φ 5.5- φ 45 हैं, अधिक परिपक्व सीमा φ 6.5- φ 30 है। फॉस्फोरस पृथक्करण के कारण कई गुणवत्ता दुर्घटनाएं होती हैं, जैसे फॉस्फोरस पृथक्करण छोटी तार की छड़ और बार। फॉस्फोरस पृथक्करण का प्रभाव और दरार गठन का विश्लेषण संदर्भ के लिए नीचे प्रस्तुत किया गया है। लौह कार्बन चरण आरेख में फॉस्फोरस को जोड़ने से ऑस्टेनाइट चरण क्षेत्र बंद हो जाएगा और अनिवार्य रूप से सॉलिडस और लिक्विडस के बीच की दूरी बढ़ जाएगी। जब फॉस्फोरस युक्त स्टील को तरल से ठोस में ठंडा किया जाता है, तो इसे एक बड़े तापमान रेंज से गुजरना पड़ता है।

10बी21 कार्बन स्टील
स्टील में फॉस्फोरस की प्रसार दर धीमी होती है, और उच्च फॉस्फोरस सांद्रता (कम पिघलने बिंदु) वाला पिघला हुआ लोहा पहले ठोस डेंड्राइट्स से भरा होता है, जिससे फॉस्फोरस पृथक्करण होता है। उन उत्पादों के लिए जिनमें अक्सर कोल्ड फोर्जिंग या कोल्ड एक्सट्रूज़न के दौरान दरारें होती हैं, मेटलोग्राफिक परीक्षण और विश्लेषण से पता चलता है कि फेराइट और पर्लाइट स्ट्रिप्स में वितरित होते हैं, और मैट्रिक्स में सफेद बैंडेड फेराइट होता है। बैंडेड फेराइट मैट्रिक्स पर रुक-रुक कर हल्के भूरे सल्फाइड समावेशन क्षेत्र होते हैं। सल्फाइड पृथक्करण के कारण सल्फाइड की बंधी हुई संरचना को "घोस्ट लाइन" कहा जाता है।
इसका कारण यह है कि गंभीर फास्फोरस पृथक्करण वाला क्षेत्र फास्फोरस संवर्धन क्षेत्र में सफेद चमकीला क्षेत्र प्रस्तुत करता है। निरंतर कास्टिंग स्लैब में, सफेद क्षेत्र में फास्फोरस की मात्रा अधिक होने के कारण, फास्फोरस से भरपूर स्तंभ क्रिस्टल केंद्रित हो जाते हैं, जिससे फास्फोरस की मात्रा कम हो जाती है। जब बिलेट जम जाता है, तो सबसे पहले ऑस्टेनाइट डेंड्राइट को पिघले हुए स्टील से अलग किया जाता है। इन डेन्ड्राइट में फॉस्फोरस और सल्फर कम हो जाते हैं, लेकिन अंततः ठोस पिघले हुए स्टील में फॉस्फोरस और सल्फर तत्व होते हैं। यह डेंड्राइट अक्षों के बीच जम जाता है क्योंकि इसमें फॉस्फोरस और सल्फर तत्व अधिक होते हैं। इस समय, सल्फाइड बनता है, और फॉस्फोरस मैट्रिक्स में घुल जाता है। चूँकि फॉस्फोरस और सल्फर तत्व अधिक होते हैं, इसलिए यहाँ सल्फाइड बनता है, और फॉस्फोरस मैट्रिक्स में घुल जाता है। इसलिए, फॉस्फोरस और सल्फर तत्वों की उच्च सामग्री के कारण, फॉस्फोरस ठोस घोल में कार्बन की मात्रा अधिक होती है। कार्बोनेसियस बेल्ट के दोनों किनारों पर, यानी फॉस्फोरस संवर्धन क्षेत्र के दोनों किनारों पर, फेराइट सफेद बेल्ट के समानांतर एक लंबी और संकीर्ण आंतरायिक पर्लाइट बेल्ट बनती है, और आसन्न सामान्य ऊतक अलग हो जाते हैं। हीटिंग दबाव के तहत, बिलेट शाफ्ट के बीच प्रसंस्करण दिशा तक विस्तारित होगा, क्योंकि फेराइट बेल्ट में उच्च फॉस्फोरस होता है, अर्थात, फॉस्फोरस पृथक्करण से एक विस्तृत उज्ज्वल फेराइट बेल्ट संरचना के साथ एक भारी चौड़ी उज्ज्वल फेराइट बेल्ट संरचना का निर्माण होगा। . यह देखा जा सकता है कि चौड़ी चमकीली फेराइट बेल्ट में हल्के भूरे रंग की सल्फाइड धारियाँ भी होती हैं, जो सल्फाइड युक्त फॉस्फोरस फेराइट बेल्ट की एक लंबी पट्टी के साथ वितरित होती हैं, जिसे हम आमतौर पर "घोस्ट लाइन" कहते हैं। (चित्र 1-2 देखें)

निकला हुआ किनारा बोल्ट

निकला हुआ किनारा बोल्ट

गर्म रोलिंग प्रक्रिया में, जब तक फॉस्फोरस पृथक्करण होता है, तब तक एक समान माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करना असंभव है। अधिक महत्वपूर्ण बात, क्योंकि फॉस्फोरस पृथक्करण ने एक "भूत रेखा" संरचना बनाई है, यह अनिवार्य रूप से सामग्री के यांत्रिक गुणों को कम कर देगा। कार्बन बॉन्डेड स्टील में फॉस्फोरस पृथक्करण आम है, लेकिन इसकी डिग्री अलग है। गंभीर फॉस्फोरस पृथक्करण ("घोस्ट लाइन" संरचना) स्टील पर अत्यधिक प्रतिकूल प्रभाव डालेगा। जाहिर है, फॉस्फोरस का गंभीर पृथक्करण कोल्ड हेडिंग क्रैकिंग का दोषी है। क्योंकि स्टील के विभिन्न दानों में फॉस्फोरस की मात्रा अलग-अलग होती है, सामग्रियों की ताकत और कठोरता अलग-अलग होती है। दूसरी ओर, यह सामग्री को आंतरिक तनाव उत्पन्न करता है, जिससे सामग्री को तोड़ना आसान हो जाएगा। "घोस्ट लाइन" संरचना वाली सामग्रियों में, फ्रैक्चर के बाद कठोरता, ताकत, बढ़ाव में कमी और क्षेत्र में कमी, विशेष रूप से प्रभाव क्रूरता में कमी के कारण ही सामग्री में फॉस्फोरस सामग्री का संरचना के साथ बहुत अच्छा संबंध होता है और स्टील के गुण.
दृष्टि क्षेत्र के मध्य में "घोस्ट लाइन" ऊतक में, मेटलोग्राफी द्वारा बड़ी मात्रा में पतले, हल्के भूरे रंग के सल्फाइड का पता लगाया गया था। संरचनात्मक स्टील में गैर-धात्विक समावेशन मुख्य रूप से ऑक्साइड और सल्फाइड के रूप में मौजूद होते हैं। स्टील में गैर-धात्विक समावेशन की सामग्री के लिए जीबी/टी10561-2005 मानक वर्गीकरण आरेख के अनुसार, कक्षा बी समावेशन की सल्फाइड सामग्री 2.5 या उससे ऊपर है। गैर-धातु समावेशन एक संभावित दरार स्रोत हैं। इसका अस्तित्व स्टील संरचना की निरंतरता और कॉम्पैक्टनेस को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाएगा, जिससे इंटरग्रेनुलर ताकत काफी कम हो जाएगी।
यह अनुमान लगाया गया है कि स्टील की आंतरिक संरचना "घोस्ट लाइन" में सल्फाइड सबसे आसानी से टूटने वाला हिस्सा है। इसलिए, उत्पादन स्थल पर कोल्ड हेडिंग और हीट ट्रीटमेंट शमन में बड़ी संख्या में फास्टनरों में दरार आ गई, जो बड़ी संख्या में हल्के भूरे रंग के लंबे सल्फाइड के कारण हुआ। इस गैर-बुने हुए कपड़े ने धातु के गुणों की निरंतरता को नष्ट कर दिया और गर्मी उपचार के जोखिम को बढ़ा दिया। "घोस्ट लाइन" को सामान्यीकरण और अन्य तरीकों से नहीं हटाया जा सकता है, और गलाने या कच्चे माल को संयंत्र में प्रवेश करने से पहले अशुद्धता तत्वों को सख्ती से नियंत्रित किया जाएगा। संरचना और विकृति के अनुसार, गैर-धातु समावेशन को एल्यूमिना (प्रकार ए) सिलिकेट (प्रकार सी) और गोलाकार ऑक्साइड (प्रकार डी) में विभाजित किया गया है। इसकी उपस्थिति धातु की निरंतरता को काट देगी और छीलने के बाद गड्ढे या दरारें बन जाएगी, जिससे ठंड के दौरान दरारें बनना आसान होता है और गर्मी उपचार के दौरान तनाव एकाग्रता पैदा होती है, जिससे दरारें कम हो जाती हैं। इसलिए, गैर-धातु समावेशन को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। वर्तमान स्ट्रक्चरल कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील्स GB/T700-2006 और GB T699-2016 उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील्स ने गैर-धातु समावेशन के लिए आवश्यकताओं को सामने रखा है। महत्वपूर्ण भागों के लिए, यह आम तौर पर ए, बी, सी प्रकार की मोटी श्रृंखला होती है, बारीक श्रृंखला 1.5 से अधिक नहीं होती है, डी, डीएस प्रकार की मोटी प्रणाली होती है और स्तर 2 स्तर 2 से अधिक नहीं होती है।

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पोस्ट करने का समय: अक्टूबर-28-2022