1. اثرات مضر فسفر بر خواص کشش عمیق ورقهای فولادی سرد{{2} چیست؟
فسفر دارای اثر تقویت کننده محلول جامد قوی در فولاد است. در حالی که این امر استحکام را افزایش می دهد، اما به قیمت کاهش شدید انعطاف پذیری فولاد تمام می شود. مهمتر از آن، فسفر به راحتی در فولاد دچار تفکیک شدید (یعنی غنی سازی موضعی) می شود که منجر به ساختار نواری می شود. در طی فرآیند بازپخت پس از نورد سرد، فسفر جدا شده مانع از تبلور مجدد و رشد دانه می شود و در نتیجه دانه های ریز و ناهموار در ورق فولادی ایجاد می شود. این ریزساختار به شدت ناهمسانگردی ورق فولادی را بدتر می کند. به عبارت ساده تر، تفاوت خواص مکانیکی را در جهات مختلف افزایش می دهد و آن را به شدت مستعد "گوش کردن" (لبه های ناهموار فنجان) یا حتی ترک خوردن مستقیم در حین کشیدن عمیق می کند.
2. گوگرد در هنگام نورد گرم چه مشکلات جدی می تواند ایجاد کند؟
گوگرد تقریباً در فولاد نامحلول است و عمدتاً به صورت مواد سولفیدی (مانند MnS) وجود دارد. در طول نورد گرم، اجزای منگنز انعطاف پذیر اولیه به صورت نوارهایی که در امتداد جهت نورد امتداد دارند، نورد می شوند. این آخالهای نواری{2}} پیوستگی ماتریس فولادی را مختل میکنند و نقاط تمرکز تنش میکروسکوپی را تشکیل میدهند. هنگامی که نورد سرد و بازپخت بعدی اتفاق میافتد، این نواحی نوار{4}شکل به محل شروع ترک تبدیل میشوند و به طور قابلتوجهی چقرمگی ضربه عرضی و شکلپذیری صفحه فولادی را کاهش میدهند. علاوه بر این، در دماهای بالا، گوگرد میتواند با آهن واکنش نشان دهد و FeS با نقطه ذوب پایین{{6} ایجاد کند که منجر به ترکهای «شکنندگی داغ» در حین کار داغ میشود.
3. چگونه فسفر و گوگرد بر کیفیت سطح کویلهای نورد سرد- تأثیر میگذارند؟
تاثیر فسفر: محتوای فسفر بالا تمایل دارد در طول نورد سرد و بازپخت روی سطح ورق فولادی جمع شود و اکسیدهای فسفر را تشکیل دهد. این امر بر تیمارهای شیمیایی بعدی مانند فسفاته کردن تأثیر می گذارد که منجر به کیفیت فیلم فسفاته ضعیف و در نتیجه بر چسبندگی پوشش و مقاومت در برابر خوردگی می شود.
تاثیر گوگرد: اگر محتوای گوگرد در فولاد خیلی زیاد باشد، آخال های بیش از حد MnS تشکیل می شود. در حین ترشی یا نورد سرد، این اجزاء MnS ممکن است پوست کنده شوند و حفره های ریز یا عیوب سطحی ایجاد کنند. رفع این عیوب در فرآیندهای بازپخت یا آبکاری بعدی دشوار است و مستقیماً بر صافی و زیبایی سطوح{2} درجه بالا مانند پانلهای خودرو و بدنه دستگاه تأثیر میگذارد.
4. اثرات نامطلوب فسفر و گوگرد بر عملکرد جوش چیست؟
اثرات گوگرد: دماهای بالا در حین جوشکاری سولفیدهای ذوب شده را در فلز جوش ایجاد می کند. تحت تنش جوشکاری بالا، این امر به راحتی منجر به ترک خوردگی داغ می شود که معمولاً به عنوان "شکنندگی داغ" شناخته می شود و در نتیجه استحکام جوش ناکافی یا حتی ترک خوردگی ایجاد می شود.
اثرات فسفر: فسفر ترکیبات شکننده و سختی را در فلز جوش ایجاد می کند و چقرمگی آن را کاهش می دهد. در دماهای پایین، محتوای فسفر بالا به طور قابل توجهی دمای انتقال شکل پذیر-شکننده فلز جوش را افزایش می دهد، که منجر به شکنندگی سرد می شود و جوش را مستعد شکست ترد می کند.
5. چرا فرآیندهای مدرن فولادسازی سطوح فسفر و گوگرد را حتی کمتر از قبل کنترل می کنند؟
برای شکلپذیری بهبود یافته: برای فولاد IF کشش فوقالعاده عمیق (اتم بینابینی-فولاد آزاد)، اتمهای بینابینی مانند C و N باید ثابت شوند. با این حال، وجود فسفر میتواند ویژگیهای کشش عمیق{3}} عالی آن را به خطر بیندازد، بنابراین کنترل دقیق ضروری است.
برای تعادل بهتر استحکام و چقرمگی: فولادهای مدرن با استحکام بالا-در حالی که به دنبال استحکام هستند، به چقرمگی خوب (مقاومت در برابر فرورفتگی و ایمنی) نیاز دارند. فسفر کم و محتوای گوگرد کم، پیش نیازهایی برای اطمینان از عدم ترک-ورق فولادی با استحکام بالا در هنگام شکلدهی و ضربه هستند.
برای فرآیندهای پایدارتر: در فرآیندهای عملیات حرارتی سریع مانند بازپخت مداوم یا گالوانیزه گرم-، محتوای کم فسفر و گوگرد کم، یکنواختی و پایداری خواص مواد را تضمین میکند و نیازهای کیفی تولید-در مقیاس بزرگ و با سرعت بالا را برآورده میکند.