Skana elektrona mikroskopo estis uzata por observi la lacecan frakturon kaj analizi la frakturmekanismon; samtempe, spino-fleksado laceco testo estis efektivigita sur la decarburized specimenoj ĉe malsamaj temperaturoj por kompari la laceco vivo de la testa ŝtalo kun kaj sen decarburization, kaj analizi la efikon de decarburization sur la laceco agado de la testa ŝtalo. La rezultoj montras, ke, pro la samtempa ekzisto de oksigenado kaj senkarburiĝo en la hejta procezo, la interago inter la du, rezultigante la dikecon de la plene senkarburita tavolo kun la kresko de la temperaturo montras tendencon de pliiĝo kaj poste malpliiĝo, la dikeco de la plene senkarburita tavolo atingas maksimuman valoron de 120 μm je 750 ℃, kaj la dikeco de la plene senkarburita tavolo atingas minimuman valoron de 20 μm je 850 ℃, kaj la laceca limo de la testa ŝtalo estas ĉirkaŭ 760 MPa, kaj la fonto de lacecaj fendoj en la testa ŝtalo estas ĉefe Al2O3 nemetalaj inkludoj; senkarburiga konduto multe reduktas la lacecvivon de la testa ŝtalo, influante la lacecan agadon de la testa ŝtalo, ju pli dika la dekarburiga tavolo, des pli malalta la laceca vivo. Por redukti la efikon de senkarburiga tavolo sur la laceca agado de la testa ŝtalo, la optimuma varmotraktado temperaturo de la testa ŝtalo devas esti fiksita je 850℃.
Ilaro estas grava komponento de aŭtomobilo, pro la operacio ĉe alta rapido, la meshing parto de la ilara surfaco devas havi altan forton kaj abrazioreziston, kaj la denta radiko devas havi bonan fleksiĝantan lacecon agadon pro la konstanta ripeta ŝarĝo, por eviti fendojn kiuj kondukas al materialo. frakturo. Esplorado montras, ke senkarburigo estas grava faktoro influanta la spinfleksadon de laceco-agado de metalaj materialoj, kaj spinfleksado de laceco-agado estas grava indikilo de produkta kvalito, do necesas studi la senkarburigan konduton kaj ŝpinadon de laceca agado de la testa materialo.
En ĉi tiu papero, la varma traktado forno sur la 20CrMnTi ilaron ŝtalo surfaco decarburization testo, analizas malsamajn hejtado temperaturoj sur la testo ŝtalo decarburization tavolo profundo de la ŝanĝanta leĝo; uzante QBWP-6000J simplan trabon laceco elprovanta maŝinon sur la testa ŝtalo rotacia fleksado laceco testo, determino de testa ŝtalo laceco agado, kaj samtempe por analizi la efikon de senkarburiĝo sur la laceco agado de la testa ŝtalo por la reala produktado plibonigi la produktadprocezo, plibonigu la kvaliton de produktoj kaj provizi akcepteblan referencon. La prova ŝtalo laceca rendimento estas determinita de la spino fleksanta laceco testa maŝino.
1. Testaj materialoj kaj metodoj
Testa materialo por unuo provizi 20CrMnTi ilaron ŝtalo, la ĉefa kemia komponado kiel montrita en Tabelo 1. Decarburization testo: la testa materialo estas prilaborita en Ф8 mm × 12 mm cilindra specimeno, la surfaco devus esti hela sen makuloj. Varmotraktadforno estis varmigita al 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, 1,000 ℃, kaj tiam teni, en la temperaturon de la ĉambro, kaj teni en la ĉambran temperaturon, kaj teni en la ĉambran temperaturon. Post varmega traktado de la specimeno per fiksado, muelado kaj polurado, kun 4% de la nitrata acido alkohola solvo erozio, la uzo de metalurgia mikroskopio observi la teston ŝtalo decarburization tavolo, mezurante la profundo de decarburization tavolo ĉe malsamaj temperaturoj. Spin-fleksa laceco-testo: la testa materialo laŭ la postuloj de la prilaborado de du grupoj de spin-fleksa laceco specimenoj, la unua grupo ne efektivigas decarburization testo, la dua grupo de decarburization testo ĉe malsamaj temperaturoj. Uzante la spinan fleksiĝantan lacecan testan maŝinon, la du grupojn de testa ŝtalo por spina fleksa lacecan testadon, determinon de la laceca limo de la du grupoj de testa ŝtalo, komparo de la laceca vivo de la du grupoj de testa ŝtalo, la uzo de skanado. elektrona mikroskopo laceco frakturo observo, analizi la kialojn de la frakturo de la specimeno, por esplori la efikon de decarburization de la laceco propraĵoj de la testo ŝtalo.
Tabelo 1 Kemia kunmetaĵo (masfrakcio) de testa ŝtalo pez%
Efiko de hejtado de temperaturo sur senkarburiĝo
La morfologio de decarburization organizo sub malsamaj hejtado temperaturoj estas montrita en Fig. 1. Kiel videblas de la figuro, kiam la temperaturo estas 675 ℃, la specimeno surfaco ne aperas decarburization tavolo; kiam la temperaturo altiĝas al 700 ℃, la specimena surfaca senkarburiga tavolo komencis aperi, por la maldika ferrita senkarburiga tavolo; kun la temperaturo altiĝas al 725 ℃, la specimeno surfaca decarburization tavolo dikeco pliiĝis signife; 750 ℃ decarburation tavolo dikeco atingas sian maksimuman valoron, en ĉi tiu tempo, la ferrita greno estas pli klara, kruda; kiam la temperaturo altiĝas al 800 ℃, la malkarburiga tavolo dikeco komencis signife malpliiĝi, ĝia dikeco falis al duono de la 750 ℃; kiam la temperaturo daŭre altiĝas ĝis 850 ℃ kaj la dikeco de decarburización estas montrita en Fig. 1. 800 ℃, la plena decarburization tavolo dikeco komencis malpliiĝi signife, ĝia dikeco falis al 750 ℃ kiam duono; kiam la temperaturo daŭre altiĝas ĝis 850 ℃ kaj pli, la prova ŝtalo plena decarburization tavolo dikeco daŭre malpliiĝas, duona decarburization tavolo dikeco komencis iom post iom pliiĝi ĝis la plena decarburization tavolo morfologio ĉiuj malaperis, duona decarburization tavolo morfologio iom post iom klara. Videblas, ke la dikeco de la plene senkarburigita tavolo kun la pliiĝo de temperaturo unue estis pliigita kaj poste reduktita, la kialo de ĉi tiu fenomeno estas pro la specimeno en la hejta procezo samtempe la oksigenado kaj senkarburigo konduto, nur kiam la decarburization indico estas pli rapida ol la rapido de oxidación aperos decarburization fenomeno. Komence de hejtado, la dikeco de la plene senkarburita tavolo pliiĝas iom post iom kun la pliiĝo de temperaturo ĝis la dikeco de la plene senkarburita tavolo atingas la maksimuman valoron, en ĉi tiu momento por daŭre altigi la temperaturon, la specimena oksidiĝa indico estas pli rapida ol. la dekarburiga indico, kiu malhelpas la pliiĝon de la plene senkarburita tavolo, rezultigante malsupreniĝan tendencon. Videblas, ke, ene de la intervalo de 675 ～950 ℃, la valoro de la dikeco de la plene senkarburita tavolo je 750 ℃ estas la plej granda, kaj la valoro de la dikeco de la plene senkarburita tavolo je 850 ℃ estas la plej malgranda, tial, la hejta temperaturo de la testa ŝtalo rekomendas esti 850℃.
Fig.1 Histomorfologio de senkarburita tavolo de prova ŝtalo tenita ĉe malsamaj hejttemperaturoj dum 1h
Kompare kun la duonsenkarburita tavolo, la dikeco de la plene senkarburita tavolo havas pli seriozan negativan efikon sur la materialaj propraĵoj, ĝi multe reduktos la mekanikajn ecojn de la materialo, kiel redukto de la forto, malmoleco, eluziĝorezisto kaj laceca limo. , ktp., kaj ankaŭ pliigi la sentivecon al fendoj, influante la kvaliton de veldado ktp. Tial, kontroli la dikecon de la plene senkarburita tavolo estas de granda signifo por plibonigi produktan rendimenton. Figuro 2 montras la varian kurbon de la dikeco de la plene senkarburita tavolo kun temperaturo, kiu montras la variadon de la dikeco de la plene senkarburita tavolo pli klare. Oni povas vidi el la figuro, ke la dikeco de la plene senkarburita tavolo estas nur ĉirkaŭ 34μm je 700℃; kun la temperaturo altiĝanta al 725 ℃, la dikeco de la plene senkarburita tavolo pliiĝas signife al 86 μm, kio estas pli ol du fojojn de la dikeco de la plene senkarburita tavolo je 700 ℃; kiam la temperaturo altiĝas al 750 ℃, la dikeco de la plene senkarburita tavolo Kiam la temperaturo altiĝas al 750 ℃, la dikeco de la plene senkarburita tavolo atingas la maksimuman valoron de 120 μm; dum la temperaturo daŭre altiĝas, la dikeco de la plene senkarburita tavolo komencas malpliiĝi akre, ĝis 70 μm je 800 ℃, kaj poste al la minimuma valoro de ĉirkaŭ 20 μm ĉe 850 ℃.
Fig.2 Dikeco de plene senkarburita tavolo ĉe malsamaj temperaturoj
Efiko de senkarburigo sur lacega efikeco en spinfleksado
Por studi la efikon de senkarburigo sur la lacecaj propraĵoj de printempa ŝtalo, du grupoj de spinfleksado de lacectestoj estis efektivigitaj, la unua grupo estis laceca testado rekte sen senkarburigo, kaj la dua grupo estis laceca testado post senkarburiĝo ĉe la sama streĉo. nivelo (810 MPa), kaj la senkarburiga procezo estis tenita je 700-850 ℃ dum 1 h. La unua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 2, kiu estas la lacecvivo de la risortŝtalo.
La lacecvivo de la unua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 2. Kiel povas esti vidita de Tablo 2, sen dekarburigo, la testa ŝtalo estis nur submetita al 107 cikloj je 810 MPa, kaj neniu frakturo okazis; kiam la streĉnivelo superis 830 MPa, kelkaj el la specimenoj komencis rompiĝi; kiam la streĉnivelo superis 850 MPa, la lacecaj specimenoj estis ĉiuj rompitaj.
Tablo 2 Lacvivo sub malsamaj streĉaj niveloj (sen senkarburigo)
Por determini la limon de laceco, la grupa metodo estas uzata por determini la limon de laceco de la testa ŝtalo, kaj post statistika analizo de la datumoj, la limo de laceco de la testa ŝtalo estas ĉirkaŭ 760 MPa; por karakterizi la lacecvivon de la testa ŝtalo sub malsamaj streĉoj, la SN-kurbo estas grafika, kiel montrite en Figuro 3. Kiel videblas de Figuro 3, malsamaj streĉniveloj respondas al malsama lacecvivo, kiam la lacecvivo de 7 , responda al la nombro da cikloj por 107, kio signifas, ke la specimeno sub ĉi tiuj kondiĉoj estas tra la stato, la responda streĉa valoro povas esti proksimuma kiel la laceca forto valoro, tio estas, 760 MPa. Oni povas vidi, ke la S - N-kurbo estas grava por la determino de la lacvivo de la materialo havas gravan referencvaloron.
Figuro 3 SN-kurbo de eksperimenta ŝtalo rotacia fleksa laceca provo
La lacecvivo de la dua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 3. Kiel videblas el Tablo 3, post kiam la testa ŝtalo estas senkarburigita ĉe malsamaj temperaturoj, la nombro da cikloj estas evidente reduktita, kaj ili estas pli ol 107, kaj ĉiuj. la lacecspecimenoj estas rompitaj, kaj la lacvivo estas tre reduktita. Kombinita kun la supre decarburized tavolo dikeco kun la temperaturo ŝanĝo kurbo videblas, 750 ℃ decarburized tavolo dikeco estas la plej granda, responda al la plej malalta valoro de laceco vivo. 850 ℃ dekarburita tavolo dikeco estas la plej malgranda, responda al la laceco vivvaloro estas relative alta. Videblas, ke la senkarburiga konduto multe reduktas la lacecan agadon de la materialo, kaj ju pli dika la senkarburita tavolo, des pli malalta la laceca vivo.
Tablo 3 Lacvivo ĉe malsamaj senkarburigaj temperaturoj (560 MPa)
La laceco frakturo morfologio de la specimeno estis observita per skanado elektrona mikroskopo, kiel montrita en Figuro 4. Figuro 4 (a) por la fendeto fonto areo, la figuro povas esti vidita evidenta laceco arko, laŭ la laceco arko trovi la fonton de laceco, povas esti vidita, la fendeto fonto por la "fiŝokulo" ne-metalaj inkludoj, inkludoj ĉe la facila kaŭzi streso koncentriĝo, rezultigante laceco fendoj; Fig. 4(b) por la fendeto etendo areo morfologio, povas esti vidita evidenta laceco strioj, estis river-simila distribuo, apartenas al kvazaŭ-disociative frakturo, kun fendoj ekspansiiĝanta, eventuale kondukante al frakturo. Figuro 4(b) montras la morfologion de fenda ekspansio-areo, videblas evidentaj lacecaj strioj, en formo de river-simila distribuo, kiu apartenas al kvazaŭ-disocia frakturo, kaj kun la kontinua ekspansio de la fendoj, finfine kondukante al frakturo. .
Analizo de laceca frakturo
Fig.4 SEM-morfologio de laceca fraktursurfaco de eksperimenta ŝtalo
Por determini la tipon de inkludoj en Fig. 4, oni efektivigis analizon pri energia spektro-kunmetaĵo, kaj la rezultoj estas montritaj en Fig. 5. Oni povas vidi, ke la nemetalaj inkludoj estas ĉefe Al2O3 inkluziĝoj, indikante, ke la inkludoj. estas la ĉefa fonto de fendetoj kaŭzitaj de fendoj de inkludoj.
Figuro 5 Energio-Spektroskopio de Ne-metalaj Inkludoj
Konkludi
(1) Meti la hejtan temperaturon je 850 ℃ minimumigos la dikecon de la senkarburita tavolo por redukti la efikon al la laceca agado.
( 2) La laceca limo de la prova ŝtalo spinfleksado estas 760 MPa.
(3) La prova ŝtalo krakado en ne-metalaj inkludoj, ĉefe Al2O3 miksaĵo.
(4) dekarburigo serioze reduktas la lacecvivon de la testa ŝtalo, ju pli dika estas la dekarburiga tavolo, des pli malalta la laciĝovivo.
Afiŝtempo: Jun-21-2024
