Hoogwaardige grondstoffen vormen de basis voor de productie van hoogwaardige bevestigingsmiddelen. Toch vertonen veel producten van fabrikanten van bevestigingsmiddelen scheuren. Hoe komt dat?

Momenteel zijn de gangbare specificaties voor koolstofstaaldraad van staalfabrieken in China φ 5,5-φ 45, terwijl φ 6,5-φ 30 een meer gangbaar bereik is. Er doen zich veel kwaliteitsincidenten voor als gevolg van fosforsegregatie, zoals fosforsegregatie in dunne draadstaven en profielen. De invloed van fosforsegregatie en de analyse van scheurvorming worden hieronder ter referentie beschreven. De toevoeging van fosfor in het ijzer-koolstof-fasediagram zal het austenietfasegebied verkleinen en onvermijdelijk de afstand tussen de solidus en liquidus vergroten. Wanneer fosforhoudend staal van vloeibaar naar vast afkoelt, moet het een groot temperatuurbereik doorlopen.

De diffusiesnelheid van fosfor in staal is laag, en het gesmolten ijzer met een hoge fosforconcentratie (laag smeltpunt) zit vol met dendrieten die als eerste gestold zijn, wat leidt tot fosforsegregatie. Bij producten die vaak scheuren vertonen tijdens koud smeden of koud extruderen, tonen metallografisch onderzoek en analyse aan dat ferriet en perliet in stroken verdeeld zijn, en dat er wit gestreept ferriet in de matrix aanwezig is. In de gestreepte ferrietmatrix bevinden zich onderbroken lichtgrijze sulfide-insluitingszones. De gestreepte structuur van sulfide wordt vanwege sulfidesegregatie ook wel "spooklijn" genoemd.
De reden hiervoor is dat het gebied met ernstige fosforsegregatie een witte, heldere zone vertoont in het fosforverrijkte gebied. In de continu gegoten plak concentreren de kolomvormige kristallen, rijk aan fosfor, zich door het hoge fosforgehalte in het witte gebied, waardoor het fosforgehalte afneemt. Wanneer de gietling stolt, scheiden de austenietdendrieten zich eerst af van het gesmolten staal. Het fosfor en zwavel in deze dendrieten worden gereduceerd, maar het uiteindelijk gestolde gesmolten staal bevat nog steeds fosfor en zwavel. Het stolt tussen de dendrietassen omdat het gehalte aan fosfor en zwavel hoog is. Op dit moment wordt sulfide gevormd en lost fosfor op in de matrix. Omdat het gehalte aan fosfor en zwavel hoog is, wordt hier sulfide gevormd en lost fosfor op in de matrix. Daarom is, vanwege het hoge gehalte aan fosfor en zwavel, het koolstofgehalte in de fosforhoudende vaste oplossing hoog. Aan beide zijden van de koolstofhoudende band, dat wil zeggen aan beide zijden van het fosforverrijkte gebied, vormt zich een lange en smalle, onderbroken perlietband parallel aan de witte ferrietband, waarbij aangrenzende normale weefsels gescheiden zijn. Onder de verhittingsdruk zal de staaf zich in de verwerkingsrichting tussen de assen uitstrekken, omdat de ferrietband een hoog fosforgehalte heeft. Dit betekent dat fosforsegregatie leidt tot de vorming van een brede, heldere ferrietbandstructuur. In de brede, heldere ferrietband zijn ook lichtgrijze sulfidebanden te zien, die verspreid liggen langs een lange strook sulfiderijke fosforferrietband, die we gewoonlijk "spooklijnen" noemen. (Zie figuur 1-2)

Flensbout

Tijdens het warmwalsen is het, zolang er fosforsegregatie optreedt, onmogelijk om een ​​uniforme microstructuur te verkrijgen. Belangrijker nog, omdat fosforsegregatie een "spooklijnstructuur" vormt, zal dit onvermijdelijk de mechanische eigenschappen van het materiaal verminderen. Fosforsegregatie komt vaak voor in koolstofgebonden staal, maar de mate ervan verschilt. Ernstige fosforsegregatie ("spooklijnstructuur") heeft zeer nadelige gevolgen voor het staal. Het is duidelijk dat ernstige fosforsegregatie de oorzaak is van scheurvorming bij koudvervorming. Omdat het fosforgehalte in de verschillende korrels van het staal verschilt, hebben de materialen verschillende sterkte en hardheid. Bovendien zorgt dit voor interne spanningen in het materiaal, waardoor het gemakkelijker kan scheuren. Bij materialen met een "spooklijn"-structuur is het juist vanwege de afname van de hardheid, sterkte, rek na breuk en de afname van het oppervlak, met name de afname van de slagvastheid, dat het fosforgehalte in materialen een grote relatie heeft met de structuur en eigenschappen van staal.
In het weefsel van de "spooklijn" in het midden van het gezichtsveld werd metallografisch onderzoek een grote hoeveelheid dunne, lichtgrijze sulfiden gedetecteerd. De niet-metallische insluitsels in constructiestaal bestaan ​​voornamelijk uit oxiden en sulfiden. Volgens de GB/T10561-2005-norm voor de classificatie van het gehalte aan niet-metallische insluitsels in staal, bedraagt ​​het sulfidegehalte van klasse B-insluitsels 2,5 of hoger. Niet-metallische insluitsels vormen een potentiële bron van scheuren. Hun aanwezigheid kan de continuïteit en compactheid van de staalconstructie ernstig aantasten, waardoor de intergranulaire sterkte aanzienlijk afneemt.
Er wordt gespeculeerd dat de sulfiden in de interne structuur van staal, de zogenaamde "spooklijnen", het meest scheurgevoelige deel vormen. Daarom vertonen veel bevestigingsmiddelen scheuren tijdens koudvervorming en warmtebehandeling in de productieomgeving, veroorzaakt door een grote hoeveelheid lichtgrijze, langwerpige sulfiden. Deze niet-verweven structuur verstoort de continuïteit van de metaaleigenschappen en verhoogt het risico tijdens de warmtebehandeling. "Spooklijnen" kunnen niet worden verwijderd door normalisatie of andere methoden, en onzuiverheden moeten strikt worden gecontroleerd vóór het smelten of de aanvoer van grondstoffen naar de fabriek. Op basis van samenstelling en vervormbaarheid worden niet-metallische insluitsels onderverdeeld in aluminiumoxide (type A), silicaat (type C) en bolvormig oxide (type D). Hun aanwezigheid onderbreekt de continuïteit van het metaal en kan na het afschilferen leiden tot putjes of scheuren, waardoor gemakkelijk scheuren ontstaan ​​tijdens koudvervorming en spanningsconcentratie tijdens de warmtebehandeling, met als gevolg afschrikscheuren. Daarom moeten niet-metallische insluitsels strikt worden gecontroleerd. De huidige normen GB/T700-2006 en GB T699-2016 voor hoogwaardig koolstofstaal stellen eisen aan niet-metallische insluitingen. Voor belangrijke onderdelen geldt over het algemeen de volgende classificatie: grove serie A, B, C, fijne serie niet meer dan 1,5, grove serie D, Ds en niveau 2 niet meer dan niveau 2.

Hebei Chengyi Engineering Materials Co., Ltd. is een bedrijf met 21 jaar ervaring in de productie en verkoop van bevestigingsmaterialen. Onze bevestigingsmaterialen worden vervaardigd met hoogwaardige grondstoffen, geavanceerde productie- en fabricagetechnologie en een perfect managementsysteem om de productkwaliteit te garanderen. Heeft u interesse in de aankoop van bevestigingsmaterialen? Neem dan contact met ons op.