Висококачествените суровини са основата за производството на висококачествени крепежни елементи. Продуктите на много производители на крепежни елементи обаче ще имат пукнатини. Защо се случва това?

Понастоящем, общите спецификации на въглеродните конструкционни стоманени тел-пръти, предлагани от местните стоманодобивни заводи, са φ 5,5-φ 45, а по-зрелият диапазон е φ 6,5-φ 30. Има много качествени инциденти, причинени от сегрегация на фосфор, като например сегрегация на фосфор в малки тел-пръти и пръти. Влиянието на сегрегацията на фосфор и анализът на образуването на пукнатини са представени по-долу за справка. Добавянето на фосфор във фазовата диаграма на желязо-въглерод съответно ще затвори областта на аустенитната фаза и неизбежно ще увеличи разстоянието между солидуса и ликвидуса. Когато стоманата, съдържаща фосфор, се охлажда от течно в твърдо състояние, тя трябва да премине през широк температурен диапазон.

Скоростта на дифузия на фосфора в стоманата е бавна и разтопеното желязо с висока концентрация на фосфор (ниска точка на топене) е пълно с първите втвърдени дендрити, което води до сегрегация на фосфора. При продукти, които често имат пукнатини по време на студено коване или студено екструдиране, металографското изследване и анализ показват, че феритът и перлитът са разпределени на ленти, а в матрицата има бял лентов ферит. Върху лентовата феритна матрица има прекъснати светлосиви зони на включване на сулфид. Лентовата структура на сулфида се нарича „линия на призрак“ поради сегрегацията на сулфид.
Причината е, че зоната със сериозна сегрегация на фосфор представлява бяла светла зона в зоната на обогатяване с фосфор. В заготовката за непрекъснато леене, поради високото съдържание на фосфор в бялата зона, колоновидните кристали, богати на фосфор, се концентрират, намалявайки съдържанието на фосфор. Когато заготовката се втвърди, аустенитните дендрити първо се отделят от разтопената стомана. Фосфорът и сярата в тези дендрити се редуцират, но окончателно втвърдената разтопена стомана съдържа фосфорни и серни елементи. Тя се втвърдява между осите на дендритите, тъй като фосфорните и серните елементи са високи. По това време се образува сулфид и фосфорът се разтваря в матрицата. Тъй като фосфорните и серните елементи са високи, тук се образува сулфид и фосфорът се разтваря в матрицата. Следователно, поради високото съдържание на фосфорни и серни елементи, съдържанието на въглерод в твърдия разтвор на фосфор е високо. От двете страни на въглеродния пояс, т.е. от двете страни на зоната на обогатяване с фосфор, се образува дълъг и тесен прекъснат перлитен пояс, успореден на феритния бял пояс, и съседните нормални тъкани се разделят. Под налягането на нагряване, заготовката ще се разтегне в посока на обработка между валовете, тъй като феритният колан съдържа високо съдържание на фосфор, т.е. сегрегацията на фосфора ще доведе до образуването на тежка широка, светла феритна лента. Може да се види, че в широкия, светъл феритен колан има и светлосиви сулфидни ленти, които са разпределени с дълга лента от богат на сулфид фосфор феритен колан, която обикновено наричаме „линия на призрак“. (Вижте Фигура 1-2)

Фланцов болт

При процеса на горещо валцуване, докато има сегрегация на фосфор, е невъзможно да се получи равномерна микроструктура. По-важното е, че тъй като сегрегацията на фосфор е образувала структура „фантомна линия“, тя неизбежно ще намали механичните свойства на материала. Сегрегацията на фосфор във въглеродно-свързаната стомана е често срещана, но степента ѝ е различна. Силната сегрегация на фосфор („структура „фантомна линия“) ще причини изключително неблагоприятни ефекти върху стоманата. Очевидно силната сегрегация на фосфор е причината за напукване при студено валцоване. Тъй като съдържанието на фосфор в различните стоманени зърна е различно, материалите имат различна якост и твърдост. От друга страна, това кара материала да създава вътрешно напрежение, което го прави лесен за напукване. При материалите със структура „фантомна линия“, именно поради намаляването на твърдостта, якостта, удължението след счупване и намаляването на площта, особено намаляването на ударната жилавост, съдържанието на фосфор в материалите има тясна връзка със структурата и свойствата на стоманата.
В тъканта „линия-призрак“ в средата на зрителното поле, чрез металография беше открито голямо количество тънък, светлосив сулфид. Неметалните включвания в конструкционната стомана съществуват главно под формата на оксиди и сулфиди. Съгласно GB/T10561-2005 Стандартна класификационна диаграма за съдържанието на неметални включвания в стоманата, съдържанието на сулфиди в включванията от клас B е 2,5 или по-високо. Неметалните включвания са потенциален източник на пукнатини. Тяхното наличие ще увреди сериозно непрекъснатостта и компактността на стоманената структура, като по този начин значително ще намали междукристалната якост.
Предполага се, че сулфидът във вътрешната структура на стоманата (т.нар. „фантомна линия“) е най-лесно напукващата се част. Поради това голям брой крепежни елементи се напукват при студено формоване и термична обработка и закаляване на производствения обект, причинени от голям брой светлосиви дълги сулфиди. Този нетъкан текстил разрушава непрекъснатостта на свойствата на метала и увеличава риска от термична обработка. „Фантомната линия“ не може да бъде отстранена чрез нормализиране и други методи, а примесите трябва да бъдат строго контролирани преди топене или навлизане на суровини в инсталацията. Според състава и деформируемостта, неметалните включвания се разделят на алуминиев оксид (тип A), силикат (тип C) и сферичен оксид (тип D). Появата им прекъсва непрекъснатостта на метала и след отлепване се превръща в вдлъбнатини или пукнатини. Лесно се образуват пукнатини по време на студено формоване и се причинява концентрация на напрежение по време на термична обработка, което води до пукнатини от закаляване. Следователно, неметалните включвания трябва да бъдат строго контролирани. Настоящите стандарти GB/T700-2006 и GB T699-2016 за висококачествени въглеродни стомани поставят изисквания за неметални включвания. За важни части обикновено се използват едри серии от тип A, B и C, фините серии не надвишават 1,5, едрите серии от тип D и Ds не надвишават ниво 2 и ниво 2.

„Хъбей Ченги Инженеринг Материалс Ко., ООД“ е компания с 21 години опит в производството и продажбата на крепежни елементи. Нашите крепежни елементи използват висококачествени суровини, съвременни технологии за производство и перфектна система за управление, за да гарантират качеството на продукта. Ако се интересувате от закупуване на крепежни елементи, моля, свържете се с нас.