1. Mitkä ovat fosforin haitalliset vaikutukset kylmävalssattujen teräslevyjen-syväveto--ominaisuuksiin?
Fosforilla on vahva kiinteä liuosta vahvistava vaikutus teräksessä. Vaikka tämä lisää lujuutta, sen kustannuksella on teräksen plastisuuden jyrkkä väheneminen. Vielä tärkeämpää on, että fosfori käy helposti läpi vakavan segregaation (eli paikallisen rikastumisen) teräksessä, mikä johtaa nauharakenteeseen. Kylmävalssauksen jälkeisessä hehkutusprosessissa erottunut fosfori estää rakeiden uudelleenkiteytymistä ja kasvua, jolloin teräslevyssä syntyy hienoja ja epätasaisia rakeita. Tämä mikrorakenne huonontaa vakavasti teräslevyn anisotropiaa; Yksinkertaisemmin sanottuna se lisää mekaanisten ominaisuuksien eroa eri suuntiin, mikä tekee siitä erittäin alttiita "korvaukselle" (epätasaiset kupin reunat) tai jopa suoralle halkeilulle syvävedon aikana.
2. Mitä vakavia ongelmia rikki voi aiheuttaa kuumavalssauksen aikana?
Rikki on lähes liukenematon teräkseen, esiintyen pääasiassa sulfidisulkeutumina (kuten MnS). Kuumavalssauksen aikana alunperin sitkeät MnS-sulkeumat valssataan nauhat, jotka ulottuvat valssaussuuntaa pitkin. Nämä nauhan muotoiset sulkeumat häiritsevät teräsmatriisin jatkuvuutta ja muodostavat mikroskooppisia jännityskeskittymispisteitä. Kun myöhempi kylmävalssaus ja hehkutus tapahtuvat, näistä kaistaleen muotoisista alueista tulee halkeamien alkamiskohtia, mikä vähentää merkittävästi teräslevyn poikittaisiskun sitkeyttä ja sitkeyttä. Lisäksi rikki voi reagoida korkeissa lämpötiloissa raudan kanssa muodostaen matalan-sulamispisteen-FeS:n, mikä johtaa "kuuman haurauden" halkeamiin kuumatyöstön aikana.
3. Miten fosfori ja rikki vaikuttavat kylmävalssattujen kelojen pintalaatuun?
Fosforin vaikutus: Korkea fosforipitoisuus pyrkii kerääntymään teräslevyn pinnalle kylmävalssauksen ja hehkutuksen aikana muodostaen fosforin oksideja. Tämä vaikuttaa myöhempään kemialliseen käsittelyyn, kuten fosfatointiin, mikä johtaa huonoon fosfatointikalvon laatuun ja vaikuttaa siten pinnoitteen tarttumiseen ja korroosionkestävyyteen.
Rikin vaikutus: Jos teräksen rikkipitoisuus on liian korkea, muodostuu liikaa MnS-sulkeumia. Peittauksen tai kylmävalssauksen aikana nämä MnS-sulkeumat voivat irrota ja muodostaa pieniä kuoppia tai pintavirheitä. Näitä vikoja on vaikea poistaa myöhemmissä hehkutus- tai pinnoitusprosesseissa, ja ne vaikuttavat suoraan korkealaatuisten pintojen, kuten autojen paneelien ja laitekoteloiden, sileyteen ja estetiikkaan.
4. Mitkä ovat fosforin ja rikin haitalliset vaikutukset hitsaustehoon?
Rikin vaikutukset: Korkeat lämpötilat hitsauksen aikana sulattavat sulfideja aiheuttaen segregaatiota hitsausmetallissa. Suuren hitsausjännityksen alaisena tämä johtaa helposti kuumahalkeilemiseen, joka tunnetaan yleisesti nimellä "kuumahauraus", mikä johtaa riittämättömään hitsauslujuuteen tai jopa halkeilemiseen.
Fosforin vaikutukset: Fosfori muodostaa hauraita ja kovia yhdisteitä hitsimetalliin, mikä vähentää sen sitkeyttä. Alhaisissa lämpötiloissa korkea fosforipitoisuus nostaa merkittävästi hitsausmetallin sitkeää-haurautta siirtymälämpötilaa, mikä johtaa kylmähaurauteen ja tekee hitsistä alttiita hauraalle murtumiselle.
5. Miksi nykyaikaiset teräksenvalmistusprosessit säätelevät fosfori- ja rikkipitoisuuksia vieläkin alemmas?
Parempi muovattavuus: Ultra-syvävetoisessa IF-teräksessä (interstitiaalinen atomi-vapaa teräs) väliatomit, kuten C ja N, on kiinnitettävä. Fosforin läsnäolo voi kuitenkin vaarantaa sen erinomaiset syväveto--ominaisuudet, joten tiukka valvonta on välttämätöntä.
Parempi lujuuden ja sitkeyden tasapaino: Nykyaikaiset -lujat teräkset vaativat hyvää sitkeyttä (lommojen kestävyyttä ja turvallisuutta) samalla kun ne pyrkivät lujuuteen. Matala fosfori- ja alhainen rikkipitoisuus ovat edellytyksiä sen varmistamiseksi, että lujat teräslevyt eivät halkeile muotoilun ja iskun aikana.
Vakaampiin prosesseihin: Nopeissa lämpökäsittelyprosesseissa, kuten jatkuvassa hehkutuksessa tai kuumasinkitys{0}}alhainen fosfori- ja alhainen rikkipitoisuus varmistaa materiaalien ominaisuuksien tasaisuuden ja vakauden, mikä täyttää suuren-mittakaavan, nopeatempoisen{2}}tuotannon laatuvaatimukset.