Matérias-primas de alta qualidade são a base para a produção de fixadores de alta qualidade. No entanto, os produtos de muitos fabricantes de fixadores apresentam rachaduras. Por que isso acontece?

Atualmente, as especificações comuns do fio-máquina de aço estrutural de carbono fornecido pelas siderúrgicas nacionais são φ 5,5- φ 45, a faixa mais madura é φ 6,5- φ 30。 Existem muitos acidentes de qualidade causados ​​pela segregação de fósforo, como a segregação de fósforo de fio-máquina e barra pequenos. A influência da segregação do fósforo e a análise da formação de fissuras são apresentadas abaixo para referência. A adição de fósforo no diagrama de fases do ferro-carbono fechará correspondentemente a região da fase austenita e inevitavelmente aumentará a distância entre o solidus e o liquidus. Quando o aço contendo fósforo é resfriado de líquido para sólido, ele precisa passar por uma ampla faixa de temperatura.

A taxa de difusão do fósforo no aço é lenta, e o ferro fundido com alta concentração de fósforo (baixo ponto de fusão) está repleto dos primeiros dendritos solidificados, o que leva à segregação do fósforo. Para os produtos que frequentemente apresentam trincas durante o forjamento a frio ou extrusão a frio, o exame e análise metalográfica mostram que a ferrita e a perlita estão distribuídas em tiras, e há ferrita com faixas brancas na matriz. Existem zonas intermitentes de inclusão de sulfeto cinza claro na matriz de ferrita em faixas. A estrutura em faixas do sulfeto é chamada de “linha fantasma” devido à segregação do sulfeto.
A razão é que a área com grave segregação de fósforo apresenta zona branca clara na área de enriquecimento de fósforo. Na placa de lingotamento contínuo, devido ao alto teor de fósforo na área branca, os cristais colunares ricos em fósforo se concentram, reduzindo o teor de fósforo. Quando o tarugo solidifica, os dendritos de austenita são primeiro separados do aço fundido. O fósforo e o enxofre nesses dendritos são reduzidos, mas o aço fundido finalmente solidificado contém elementos de fósforo e enxofre. Ele solidifica entre os eixos dendríticos porque os elementos fósforo e enxofre são elevados. Neste momento, o sulfeto é formado e o fósforo é dissolvido na matriz. Como os elementos fósforo e enxofre são elevados, o sulfeto é formado aqui e o fósforo é dissolvido na matriz. Portanto, devido ao alto teor de elementos fósforo e enxofre, o teor de carbono na solução sólida de fósforo é alto. Em ambos os lados do cinturão carbonáceo, ou seja, em ambos os lados da área de enriquecimento de fósforo, forma-se um longo e estreito cinturão de perlita intermitente paralelo ao cinturão branco de ferrita, e os tecidos normais adjacentes são separados. Sob a pressão de aquecimento, o tarugo se estenderá na direção de processamento entre os eixos, porque a correia de ferrite contém alto teor de fósforo, ou seja, a segregação de fósforo levará à formação de uma estrutura de correia de ferrite larga e pesada com uma estrutura de correia de ferrite larga e brilhante . Pode-se observar que também existem faixas de sulfeto cinza claro no amplo cinturão de ferrita brilhante, que é distribuído com uma longa faixa de cinturão de ferrita de fósforo rico em sulfeto, que costumamos chamar de “linha fantasma”. (Ver Figura 1-2)

Parafuso de Flange

No processo de laminação a quente, enquanto houver segregação de fósforo, é impossível obter uma microestrutura uniforme. Mais importante ainda, como a segregação do fósforo formou uma estrutura de “linha fantasma”, reduzirá inevitavelmente as propriedades mecânicas do material. A segregação de fósforo no aço ligado ao carbono é comum, mas seu grau é diferente. A segregação severa do fósforo (estrutura em “linha fantasma”) causará efeitos extremamente adversos no aço. Obviamente, a segregação severa do fósforo é a culpada da fissuração a frio. Como o teor de fósforo nos diferentes grãos de aço é diferente, os materiais têm diferentes resistências e durezas. Por outro lado, faz com que o material produza tensões internas, o que tornará o material fácil de rachar. Em materiais com estrutura “linha fantasma”, é justamente pela diminuição da dureza, resistência, alongamento após fratura e redução de área, principalmente pela diminuição da tenacidade ao impacto, que o teor de fósforo nos materiais tem grande relação com a estrutura e propriedades do aço.
No tecido da “linha fantasma” no meio do campo de visão, uma grande quantidade de sulfeto fino e cinza claro foi detectada por metalografia. As inclusões não metálicas no aço estrutural existem principalmente na forma de óxidos e sulfetos. De acordo com o diagrama de classificação padrão GB/T10561-2005 para o conteúdo de inclusões não metálicas no aço, o teor de sulfeto das inclusões de classe B é 2,5 ou superior. Inclusões não metálicas são uma fonte potencial de trincas. A sua existência prejudicará gravemente a continuidade e compacidade da estrutura de aço, reduzindo significativamente a resistência intergranular.
Especula-se que o sulfeto na “linha fantasma” da estrutura interna do aço seja a parte mais facilmente fissurável. Portanto, um grande número de fixadores rachou durante o encabeçamento a frio e a têmpera por tratamento térmico no local de produção, o que foi causado por um grande número de sulfetos longos cinza claro. Este tecido não tecido destruiu a continuidade das propriedades do metal e aumentou o risco de tratamento térmico. A “linha fantasma” não pode ser removida por normalização e outros métodos, e os elementos de impureza devem ser rigorosamente controlados antes da fundição ou da entrada de matérias-primas na planta. De acordo com a composição e deformabilidade, as inclusões não metálicas são divididas em silicato de alumina (tipo A), silicato (tipo C) e óxido esférico (tipo D). Sua aparência cortará a continuidade do metal e se transformará em buracos ou trincas após o descascamento, o que é fácil de formar trincas durante o descabeçamento a frio e causar concentração de tensões durante o tratamento térmico, causando trincas de têmpera. Portanto, as inclusões não metálicas devem ser rigorosamente controladas. Os atuais aços estruturais de carbono estrutural GB/T700-2006 e aços carbono de alta qualidade GB T699-2016 apresentam requisitos para inclusões não metálicas. Para peças importantes, geralmente é a série grosseira do tipo A, B, C, a série fina não é superior a 1,5, o sistema grosseiro do tipo D, Ds e o nível 2 não é superior ao nível 2.

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