Des matières premières de haute qualité constituent la base de la production de fixations de haute qualité. Cependant, les produits de nombreux fabricants de fixations présentent des fissures. Pourquoi cela arrive-t-il ?

À l'heure actuelle, les spécifications courantes des fils machine en acier de construction au carbone fournies par les aciéries nationales sont de φ 5,5 à φ 45, la plage la plus mature est de φ 6,5 à φ 30. Il existe de nombreux accidents de qualité causés par la ségrégation du phosphore, tels que la ségrégation du phosphore de petit fil machine et barre. L'influence de la ségrégation du phosphore et l'analyse de la formation de fissures sont présentées ci-dessous à titre de référence. L'ajout de phosphore dans le diagramme de phase fer-carbone fermera en conséquence la région de la phase austénite et augmentera inévitablement la distance entre le solidus et le liquidus. Lorsque l’acier contenant du phosphore passe du liquide au solide, il doit traverser une large plage de températures.

Le taux de diffusion du phosphore dans l'acier est lent et le fer fondu à forte concentration en phosphore (faible point de fusion) est plein des premières dendrites solidifiées, ce qui conduit à la ségrégation du phosphore. Pour les produits qui présentent souvent des fissures lors du forgeage à froid ou de l'extrusion à froid, l'examen et l'analyse métallographiques montrent que la ferrite et la perlite sont réparties en bandes et qu'il y a de la ferrite à bandes blanches dans la matrice. Il existe des zones d'inclusion intermittentes de sulfures gris clair sur la matrice de ferrite en bandes. La structure en bandes du sulfure est appelée « ligne fantôme » en raison de la ségrégation des sulfures.
La raison en est que la zone présentant une ségrégation importante du phosphore présente une zone blanche brillante dans la zone d’enrichissement en phosphore. Dans la brame de coulée continue, en raison de la teneur élevée en phosphore dans la zone blanche, les cristaux colonnaires riches en phosphore se concentrent, réduisant ainsi la teneur en phosphore. Lorsque la billette se solidifie, les dendrites austénitiques sont d'abord séparées de l'acier en fusion. Le phosphore et le soufre contenus dans ces dendrites sont réduits, mais l'acier fondu finalement solidifié contient des éléments phosphore et soufre. Il se solidifie entre les axes des dendrites car les éléments phosphore et soufre sont riches. A ce moment, du sulfure se forme et le phosphore est dissous dans la matrice. Parce que les éléments phosphore et soufre sont riches, du sulfure se forme ici et le phosphore est dissous dans la matrice. Par conséquent, en raison de la teneur élevée en éléments phosphores et soufrés, la teneur en carbone de la solution solide de phosphore est élevée. Des deux côtés de la ceinture carbonée, c'est-à-dire des deux côtés de la zone d'enrichissement en phosphore, une ceinture de perlite intermittente longue et étroite parallèle à la ceinture blanche de ferrite se forme et les tissus normaux adjacents sont séparés. Sous la pression de chauffage, la billette s'étendra dans la direction de traitement entre les arbres, car la ceinture de ferrite contient beaucoup de phosphore, c'est-à-dire que la ségrégation du phosphore conduira à la formation d'une structure de ceinture de ferrite large et brillante avec une structure de ceinture de ferrite large et brillante. . On peut voir qu'il y a également des bandes de sulfures gris clair dans la large ceinture de ferrite brillante, qui est distribuée avec une longue bande de ceinture de ferrite de phosphore riche en sulfures, que nous appelons habituellement « ligne fantôme ». (Voir Figure 1-2)

Boulon à bride

Dans le processus de laminage à chaud, tant qu'il y a ségrégation du phosphore, il est impossible d'obtenir une microstructure uniforme. Plus important encore, étant donné que la ségrégation du phosphore a formé une structure de « ligne fantôme », elle réduira inévitablement les propriétés mécaniques du matériau. La ségrégation du phosphore dans l’acier à liant carbone est courante, mais son degré est différent. Une ségrégation sévère du phosphore (structure « ligne fantôme ») aura des effets extrêmement néfastes sur l'acier. De toute évidence, la ségrégation sévère du phosphore est à l’origine de la fissuration par frappe à froid. Étant donné que la teneur en phosphore des différents grains d’acier est différente, les matériaux ont des résistances et des duretés différentes. D’un autre côté, cela amène le matériau à produire des contraintes internes, ce qui rendra le matériau facile à fissurer. Dans les matériaux à structure de « ligne fantôme », c'est précisément en raison de la diminution de la dureté, de la résistance, de l'allongement après rupture et de la réduction de la surface, en particulier de la diminution de la résistance aux chocs, que la teneur en phosphore des matériaux a une grande relation avec la structure et propriétés de l'acier.
Dans la « ligne fantôme » au milieu du champ de vision, une grande quantité de sulfure mince et gris clair a été détectée par métallographie. Les inclusions non métalliques dans l'acier de construction existent principalement sous forme d'oxydes et de sulfures. Selon le diagramme de classification standard GB/T10561-2005 pour le contenu des inclusions non métalliques dans l'acier, la teneur en sulfure des inclusions de classe B est de 2,5 ou plus. Les inclusions non métalliques constituent une source potentielle de fissures. Son existence nuira gravement à la continuité et à la compacité de la structure en acier, réduisant ainsi considérablement la résistance intergranulaire.
On suppose que le sulfure présent dans la structure interne de la « ligne fantôme » de l’acier est la partie la plus facilement fissurée. Par conséquent, un grand nombre de fixations se sont fissurées lors de la frappe à froid et du traitement thermique de trempe sur le site de production, causées par un grand nombre de longs sulfures gris clair. Ce non-tissé détruisait la continuité des propriétés du métal et augmentait le risque de traitement thermique. La « ligne fantôme » ne peut pas être éliminée par la normalisation ou d'autres méthodes, et les éléments d'impuretés doivent être strictement contrôlés avant la fusion ou l'entrée des matières premières dans l'usine. Selon la composition et la déformabilité, les inclusions non métalliques sont divisées en alumine (type A), silicate (type C) et oxyde sphérique (type D). Son apparence coupera la continuité du métal et deviendra des piqûres ou des fissures après le pelage, ce qui est facile à former des fissures lors de la frappe à froid et à provoquer une concentration de contraintes lors du traitement thermique, provoquant ainsi des fissures de trempe. Par conséquent, les inclusions non métalliques doivent être strictement contrôlées. Les aciers de construction au carbone actuels GB/T700-2006 et GB T699-2016, aciers au carbone de haute qualité, mettent en avant des exigences relatives aux inclusions non métalliques. Pour les pièces importantes, il s'agit généralement de séries grossières de type A, B, C, les séries fines ne dépassent pas 1,5, les systèmes grossiers de type D, Ds et le niveau 2 ne dépassent pas le niveau 2.

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