उच्च दर्जाचा कच्चा माल हा उच्च दर्जाचे फास्टनर्स तयार करण्याचा आधार असतो. तथापि, अनेक फास्टनर उत्पादकांच्या उत्पादनांना तडे गेलेले असतात. असे का घडते?

सध्या, देशांतर्गत स्टील मिल्सद्वारे पुरवल्या जाणाऱ्या कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील वायर रॉड्सची सामान्य वैशिष्ट्ये φ ५.५ ते φ ४५ आहेत, तर अधिक प्रगत श्रेणी φ ६.५ ते φ ३० आहे. फॉस्फरसच्या विलगतेमुळे अनेक गुणवत्ताविषयक अपघात घडतात, जसे की लहान वायर रॉड आणि बारमधील फॉस्फरसची विलगता. संदर्भासाठी, फॉस्फरसच्या विलगतेचा प्रभाव आणि तडे जाण्याच्या प्रक्रियेचे विश्लेषण खाली सादर केले आहे. लोह-कार्बन प्रावस्था आकृतीमध्ये फॉस्फरसच्या समावेशामुळे ऑस्टेनाइट प्रावस्था क्षेत्र त्यानुसार बंद होते आणि सॉलिडस व लिक्विडस यांच्यातील अंतर अपरिहार्यपणे वाढते. जेव्हा फॉस्फरसयुक्त स्टीलला द्रव अवस्थेतून घन अवस्थेत थंड केले जाते, तेव्हा त्याला मोठ्या तापमान श्रेणीतून जावे लागते.

स्टीलमध्ये फॉस्फरसचा प्रसार दर मंद असतो, आणि उच्च फॉस्फरस सांद्रता (कमी वितळणांक) असलेले वितळलेले लोखंड प्रथम घनीभूत झालेल्या डेंड्राइट्सने भरलेले असते, ज्यामुळे फॉस्फरसचे विलगीकरण होते. कोल्ड फोर्जिंग किंवा कोल्ड एक्सट्रूजन दरम्यान ज्या उत्पादनांना वारंवार तडे जातात, त्यांच्या धातुरचनाशास्त्रीय तपासणी आणि विश्लेषणातून असे दिसून येते की, फेराइट आणि पर्लाइट पट्ट्यांच्या स्वरूपात वितरित झालेले असतात आणि मॅट्रिक्समध्ये पांढऱ्या पट्ट्यांचा फेराइट असतो. या पट्ट्यांच्या फेराइट मॅट्रिक्सवर मधूनमधून फिकट राखाडी रंगाचे सल्फाइड अंतर्भाव क्षेत्रे आढळतात. सल्फाइडच्या विलगीकरणामुळे सल्फाइडच्या या पट्ट्यांच्या रचनेला "घोस्ट लाइन" म्हटले जाते.
याचे कारण असे आहे की, ज्या भागात फॉस्फरसचे गंभीर विलगीकरण होते, तिथे फॉस्फरस समृद्ध क्षेत्रात एक पांढरा चमकदार पट्टा दिसतो. सतत ओतकाम केलेल्या स्लॅबमध्ये, पांढऱ्या भागातील फॉस्फरसच्या उच्च प्रमाणामुळे, फॉस्फरसने समृद्ध असलेले स्तंभाकार स्फटिक केंद्रित होतात, ज्यामुळे फॉस्फरसचे प्रमाण कमी होते. जेव्हा बिलेट घनीभूत होते, तेव्हा ऑस्टेनाइट डेंड्राइट्स प्रथम वितळलेल्या पोलादापासून वेगळे होतात. या डेंड्राइट्समधील फॉस्फरस आणि सल्फर कमी होतात, परंतु अंतिम घनीभूत झालेल्या वितळलेल्या पोलादामध्ये फॉस्फरस आणि सल्फर हे घटक असतात. फॉस्फरस आणि सल्फर घटकांचे प्रमाण जास्त असल्यामुळे ते डेंड्राइट अक्षांच्या दरम्यान घनीभूत होते. यावेळी, सल्फाइड तयार होतो आणि फॉस्फरस मॅट्रिक्समध्ये विरघळतो. फॉस्फरस आणि सल्फर घटकांचे प्रमाण जास्त असल्यामुळे, येथे सल्फाइड तयार होतो आणि फॉस्फरस मॅट्रिक्समध्ये विरघळतो. त्यामुळे, फॉस्फरस आणि सल्फर घटकांचे प्रमाण जास्त असल्यामुळे, फॉस्फरस सॉलिड सोल्युशनमधील कार्बनचे प्रमाण जास्त असते. कार्बनयुक्त पट्ट्याच्या दोन्ही बाजूंना, म्हणजेच फॉस्फरस समृद्ध क्षेत्राच्या दोन्ही बाजूंना, फेराइट पांढऱ्या पट्ट्याला समांतर एक लांब आणि अरुंद खंडित पर्लाइट पट्टा तयार होतो आणि लगतचे सामान्य भाग वेगळे होतात. उष्णतेच्या दाबामुळे, बिलेट शाफ्ट्सच्या दरम्यान प्रक्रियेच्या दिशेने पसरेल, कारण फेराइट पट्ट्यामध्ये उच्च फॉस्फरस असतो, म्हणजेच फॉस्फरसच्या विलगीकरणामुळे एक जाड, रुंद, चमकदार फेराइट पट्ट्याची रचना तयार होईल. हे दिसून येते की रुंद चमकदार फेराइट पट्ट्यामध्ये हलक्या राखाडी रंगाच्या सल्फाइड पट्ट्या देखील आहेत, ज्या सल्फाइड समृद्ध फॉस्फरस फेराइट पट्ट्याच्या लांब पट्ट्यासह वितरीत केलेल्या आहेत, ज्याला आपण सामान्यतः "घोस्ट लाइन" म्हणतो. (आकृती १-२ पहा)

फ्लेंज बोल्ट

हॉट रोलिंग प्रक्रियेमध्ये, जोपर्यंत फॉस्फरसचे विलगीकरण (segregation) होत असते, तोपर्यंत एकसमान सूक्ष्मसंरचना (microstructure) मिळवणे अशक्य असते. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, फॉस्फरसच्या विलगीकरणामुळे "घोस्ट लाइन" (ghost line) संरचना तयार झाल्याने, पदार्थाचे यांत्रिक गुणधर्म (mechanical properties) अपरिहार्यपणे कमी होतात. कार्बन बॉन्डेड स्टीलमध्ये फॉस्फरसचे विलगीकरण सामान्य आहे, परंतु त्याची तीव्रता वेगवेगळी असते. तीव्र फॉस्फरस विलगीकरणामुळे ("घोस्ट लाइन" संरचना) स्टीलवर अत्यंत प्रतिकूल परिणाम होतात. साहजिकच, फॉस्फरसचे तीव्र विलगीकरण हे कोल्ड हेडिंग क्रॅकिंगचे (cold heading cracking) मुख्य कारण आहे. स्टीलच्या वेगवेगळ्या कणांमधील (grains) फॉस्फरसचे प्रमाण वेगवेगळे असल्यामुळे, पदार्थांची ताकद आणि कठीणपणा वेगवेगळा असतो. दुसरीकडे, यामुळे पदार्थात अंतर्गत ताण (internal stress) निर्माण होतो, ज्यामुळे पदार्थाला सहज तडे जातात. "घोस्ट लाइन" संरचना असलेल्या पदार्थांमध्ये, कठीणपणा, ताकद, फ्रॅक्चरनंतरची लांबी (elongation after fracture) आणि क्षेत्रफळातील घट (reduction of area) कमी झाल्यामुळे, आणि विशेषतः आघात सहनशीलतेमध्ये (impact toughness) घट झाल्यामुळे, पदार्थांमधील फॉस्फरसच्या प्रमाणाचा स्टीलच्या संरचना आणि गुणधर्मांशी मोठा संबंध असतो.
दृष्टिपथाच्या मध्यभागी असलेल्या "घोस्ट लाइन" ऊतीमध्ये, धातुशास्त्राद्वारे मोठ्या प्रमाणात पातळ, फिकट राखाडी सल्फाइड आढळून आले. स्ट्रक्चरल स्टीलमध्ये अधातू समावेश प्रामुख्याने ऑक्साईड आणि सल्फाइडच्या स्वरूपात असतात. स्टीलमधील अधातू समावेशांच्या प्रमाणासाठी असलेल्या GB/T10561-2005 मानक वर्गीकरण आकृतीनुसार, वर्ग B समावेशांमधील सल्फाइडचे प्रमाण २.५ किंवा त्याहून अधिक असते. अधातू समावेश हे तडे जाण्याचे एक संभाव्य स्रोत आहेत. त्यांच्या अस्तित्वामुळे स्टीलच्या संरचनेची अखंडता आणि एकसंधता यांना गंभीर नुकसान पोहोचते, ज्यामुळे आंतरकणीय शक्ती मोठ्या प्रमाणात कमी होते.
असा अंदाज आहे की स्टीलच्या अंतर्गत संरचनेतील "घोस्ट लाइन" मधील सल्फाइड हा सर्वात सहजपणे तडकणारा भाग आहे. त्यामुळे, उत्पादन स्थळी कोल्ड हेडिंग आणि उष्णता उपचार क्वेंचिंगमध्ये मोठ्या संख्येने फास्टनर्सना तडे गेले, जे मोठ्या प्रमाणात असलेल्या हलक्या राखाडी रंगाच्या लांब सल्फाइडमुळे झाले होते. या न विणलेल्या धाग्यामुळे धातूच्या गुणधर्मांची अखंडता नष्ट झाली आणि उष्णता उपचाराचा धोका वाढला. "घोस्ट लाइन" नॉर्मलायझिंग आणि इतर पद्धतींनी काढता येत नाही, आणि वितळवण्यापूर्वी किंवा कच्चा माल कारखान्यात येण्यापूर्वी अशुद्ध घटकांवर कठोर नियंत्रण ठेवले पाहिजे. रचना आणि विकृतीक्षमतेनुसार, अधातू समावेशांचे ॲल्युमिना (प्रकार A), सिलिकेट (प्रकार C) आणि गोलाकार ऑक्साईड (प्रकार D) मध्ये वर्गीकरण केले जाते. त्याच्या स्वरूपामुळे धातूची अखंडता खंडित होते आणि सोलल्यानंतर खड्डे किंवा तडे पडतात, ज्यामुळे कोल्ड हेडिंग दरम्यान तडे जाणे सोपे होते आणि उष्णता उपचारादरम्यान ताण एकाग्रता निर्माण होते, परिणामी क्वेंचिंग क्रॅक होतात. म्हणून, अधातू समावेशांवर कठोर नियंत्रण ठेवले पाहिजे. सध्याचे स्ट्रक्चरल कार्बन स्टील्स GB/T700-2006 आणि GB T699-2016 उच्च दर्जाचे कार्बन स्टील्स हे अधातू समावेशांसाठी आवश्यकता मांडतात. महत्त्वाच्या भागांसाठी, साधारणपणे A, B, C प्रकारची जाडसर श्रेणी, बारीक श्रेणी 1.5 पेक्षा जास्त नाही, D, Ds प्रकारची जाडसर प्रणाली आणि स्तर 2 हे स्तर 2 पेक्षा जास्त नाहीत.

हेबेई चेंगयी इंजिनिअरिंग मटेरियल्स कंपनी लिमिटेड ही फास्टनर उत्पादन आणि विक्रीचा २१ वर्षांचा अनुभव असलेली कंपनी आहे. आमच्या फास्टनर्सच्या उत्पादनाची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही उच्च-गुणवत्तेचा कच्चा माल, प्रगत उत्पादन आणि निर्मिती तंत्रज्ञान, तसेच परिपूर्ण व्यवस्थापन प्रणालीचा वापर करतो. जर तुम्हाला फास्टनर्स खरेदी करण्यात स्वारस्य असेल, तर कृपया आमच्याशी संपर्क साधा.