Çelikte Metalik Olmayan İnklüzyonlar ve Bunları Tanımlama Yöntemleri

Metalik olmayan inklüzyonlar, esas olarak, sıvı çelik yoğuşma sürecinde oksijen, kükürt ve nitrojen bileşiklerinin denge sabitlerinin artmasıyla oluşturulan çeşitli metalik olmayan inklüzyon bileşiklerinden gelir. Kimyasal reaksiyonla oluşan ürünlere kısaca metalik olmayan inklüzyon veya inklüzyon denilmelidir. Çelikteki inklüzyon miktarı az olsa da çelik malzeme ve ürünlerin kalitesi üzerinde kötü bir etkisi vardır. Modern malzeme mühendisliği teknolojisinin gelişmesiyle, çelik kalitesi gereksinimi giderek daha katı hale geldi. Bu nedenle, metalik olmayan inklüzyonların derinlemesine incelenmesi, malzeme tanımlaması, ürün kırılma analizi, hurda analizi ve arıza analizi için büyük önem taşıyacaktır.

1. Çelikte metalik olmayan inklüzyonların kaynakları

İnklüzyonlara esas olarak çeliğin erimesi ve katılaşması sırasında bir dizi fiziksel ve kimyasal reaksiyon neden olur. Kaynaklarına göre içsel (iç) kapanımlar ve dışsal (dış) kapanımlar olarak ikiye ayrılabilirler.

endojen inklüzyonlar

Endogenetik inklüzyonlar, çelik eritme, döküm ve yoğuşma işlemi sırasında çeşitli malzeme bileşenleri arasındaki kimyasal reaksiyon veya çelik ile fırında atmosfer veya kap arasındaki temas veya azalma nedeniyle çöken partiküller tarafından üretilen ürünleri ifade eder. sıvı çeliğin yoğuşma sıcaklığı düştüğünde çözünürlük.

yabancı kapanımlar

Yabancı dahil etme, harici dahil etme veya tesadüfi dahil etme olarak da adlandırılır. Ekipman veya konteynırdan çıkan ve sıvı çelik safsızlıklarına karıştırılan eritme, döküm üretim sürecinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, bazen ergitme işleminin ihmali nedeniyle, refrakter tuğla termal etki nedeniyle çatlar ve düşer, diğer oksit türleri ile ürünler oluşturur ve yabancı inklüzyon haline gelir.

2.Çelik kalitesi üzerindeki inklüzyonların etkisi

İnklüzyonların zararlılığı bunların miktarına, şekline, boyutuna, dağılımına, erime noktasına, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlıdır. İnklüzyon, düşük erime noktası özelliğine sahip olduğunda, çelik, sıcak işlem sırasında erimesi veya yumuşaması nedeniyle sıcak kırılganlık ve çatlak üretecektir. Çelikte alüminyum kalıntıları veya diğer nitrürler olduğunda, çeliğin yüzey sertliği eşit değildir, bu da kesmeyi ve öğütmeyi zorlaştırır. Çeliğe dahil etme standardı aştığında, kimyasal ısıl işlemde düzensiz sızma tabakası gibi ısıl işlem ve kaynak işlemine büyük zorluklar getirecek ve kaynağın gücü büyük ölçüde azaltılacak veya kaynak sırasında çatlayacaktır.

3. İnklüzyonların metalografik olarak tanımlanması

Metalografik tanımlama yöntemi, inklüzyonların kimyasal bileşimini ve kristal yapısını tanımlayamaz, ancak optik metalografik mikroskop altında inklüzyonların şeklini, boyutunu, miktarını, dağılımını ve türünü doğrudan gözlemleyebilir ve tanımlayabilir. Aynı zamanda metalografik tanımlama yöntemi, basit işlem ve kolay uygulama özelliklerine de sahiptir.

Yakalanan örneklerin metalik olmayan kalıntıların tanımlanmasının sonuçlarını temsil edebilmesini sağlamak için metalografik örneklerin durdurulması ve hazırlanması, yakalanan parçalar ilgili teknik koşulların gereksinimlerini karşılamalıdır. Boş dövme için, dövme boşluğunun başı, ortası ve kuyruğu gibi merkezden kenarına kadar farklı parçalardan numuneler alınabilir; haddelenmiş ve soğuk çekilmiş çelik için, numuneler merkez hattı boyunca uzunlamasına alınmalıdır; çatlak söndürme, dövme çatlağı, sıcak haddeleme, damgalama ve arıza yorulma kırılması için, çatlak ve kırılma yerinden numuneler alınmalıdır; özel çelik veya ürün parçaları için gereksinimlere göre numune alınabilir, firma standardına göre yapılmalıdır.

Numunenin öğütme işleminde kabadan inceye doğru metalografik zımpara kağıdı kullanılacaktır. Bir sonraki taşlama işlemi, taşlama işareti kaybolana kadar önceki taşlama işleminin taşlama işaretine dik olacaktır. Parlatma işleminde, numunenin parlatma yüzeyi, uygun basınçla parlatma diskinin yarıçapında ileri geri hareket ettirilmeli ve numunenin kendisi de sürekli olarak döndürülmelidir. Nihai gereklilik, örneğin 100 kez görüş alanında kazınmamış ve yüzeyinde çizik, soyulma, su izi, leke, ayna gibi pürüzsüz ve parlak olmamasıdır.

4. inklüzyon türleri ve morfolojisi

Sülfürler, yüksek sünekliğe, geniş bir şekil oranına (uzunluk / genişlik) sahip tek gri kapanımlara sahiptir, genellikle yuvarlak uçludur; alüminanın çoğunda deformasyon yoktur, şekil oranı küçüktür (genellikle < 3) ve siyah veya mavi parçacıklar yuvarlanma yönü boyunca bir sıra halinde düzenlenir (en az üç parçacık); silikat, geniş bir şekil oranı aralığı ile yüksek sünekliğe sahiptir Tek siyah veya koyu gri kapanımlar (genellikle ≥ 3), genellikle uçta dar açılı; küresel oksitler deforme olmayan, köşeli veya yuvarlak, şekil olarak küçük (genellikle < 3), siyah veya mavi, düzensiz dağılmış parçacıklardır; tek parçacıklı küresel kapanımlar yuvarlak veya neredeyse yuvarlaktır, çap ≥ 13 μ M.