Skananta elektrona mikroskopo estis uzata por observi la laciĝrompon kaj analizi la frakturmekanismon; samtempe, rotacia fleksada laciĝtesto estis efektivigita sur la senkarbonigitaj specimenoj je malsamaj temperaturoj por kompari la laciĝvivon de la testa ŝtalo kun kaj sen senkarbonigo, kaj por analizi la efikon de senkarbonigo sur la laciĝefikecon de la testa ŝtalo. La rezultoj montras, ke, pro la samtempa ekzisto de oksidiĝo kaj senkarbonigo en la varmigprocezo, la interagado inter la du, rezultante en la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo kun la kresko de la temperaturo, montras tendencon de kreskanta kaj poste malpliiĝanta, la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo atingas maksimuman valoron de 120 μm je 750 ℃, kaj la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo atingas minimuman valoron de 20 μm je 850 ℃, kaj la laciĝlimo de la testa ŝtalo estas ĉirkaŭ 760 MPa, kaj la fonto de laciĝfendoj en la testa ŝtalo estas ĉefe Al2O3 nemetalaj inkludoj; La senkarboniga konduto multe reduktas la laciĝvivon de la testŝtalo, influante la laciĝefikon de la testŝtalo. Ju pli dika estas la senkarboniga tavolo, des pli mallonga estas la laciĝvivo. Por redukti la efikon de la senkarboniga tavolo sur la laciĝefikon de la testŝtalo, la optimuma varmotraktada temperaturo de la testŝtalo devus esti agordita je 850 ℃.
Ilaro estas grava parto de aŭtomobiloPro la funkciado je alta rapido, la kuniĝanta parto de la dentradosurfaco devas havi altan forton kaj abrazioreziston, kaj la denta radiko devas havi bonan fleksan lacecrezecon pro la konstanta ripeta ŝarĝo, por eviti fendetojn, kiuj kondukas al materiala frakturo. Esploro montras, ke senkarbonigo estas grava faktoro, kiu influas la rotacian fleksan lacecrezecon de metalaj materialoj, kaj rotacia fleksa lacecrezeco estas grava indikilo de produktokvalito, do necesas studi la senkarbonigan konduton kaj rotacian fleksan lacecrezecon de la testa materialo.
En ĉi tiu artikolo, la varmotraktada forno uzis la 20CrMnTi-an ilarŝtalan surfacon por senkarbonigo, analizante malsamajn varmigtemperaturojn laŭ la ŝanĝiĝanta leĝo de la profundo de la senkarboniga tavolo de la testŝtalo; uzante simplan traban laciĝtestmaŝinon QBWP-6000J, oni determinas la laciĝelefikecon de la testŝtalo, kaj samtempe analizas la efikon de senkarbonigo sur la laciĝelefikecon de la testŝtalo por la fakta produktado, por plibonigi la produktadprocezon, plibonigi la kvaliton de la produktoj kaj provizi racian referencon. La laciĝelefikeco de la testŝtalo estas determinita per la rotacia fleksa laciĝectestaĵo.
1. Testmaterialoj kaj metodoj
Testmaterialo por unuo por provizi 20CrMnTi-ilndran ŝtalon, la ĉefa kemia konsisto estas kiel montrite en Tabelo 1. Malkarboniga testo: la testa materialo estas prilaborita en cilindrajn specimenojn de Ф8 mm × 12 mm, la surfaco devas esti brila kaj sen makuloj. Varmotrakta forno estas varmigita ĝis 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1000 ℃, enigita en la specimenon kaj tenata dum 1 horo, kaj poste malvarmigita per aertraktado ĝis ĉambra temperaturo. Post varmotraktado de la specimeno per fiksado, muelado kaj polurado, kun 4%-a nitrogena acida alkohola solvaĵo por erozio, uzas metalurgian mikroskopion por observi la malkarbonigan tavolon de la testa ŝtalo, mezurante la profundon de la malkarboniga tavolo je malsamaj temperaturoj. Testo de laceco post rotacia fleksado: laŭ la postuloj de la prilaborado de du grupoj de specimenoj por rotacia fleksado, la unua grupo ne faras senkarbonigan teston, la dua grupo faras senkarbonigan teston je malsamaj temperaturoj. Uzante rotacian fleksadan lacectestmaŝinon, la du grupoj de testŝtalo por rotacia fleksada lacectestado, determinado de la laceclimo de la du grupoj de testŝtalo, komparo de la lacecvivo de la du grupoj de testŝtalo, uzo de skana elektrona mikroskopo, observado de lacecrompturo, analizo de la kaŭzoj de la rompiĝo de la specimeno, por esplori la efikon de senkarbonigo sur la lacecpropraĵojn de la testŝtalo.
Tabelo 1 Kemia konsisto (masa frakcio) de testa ŝtalo pez%
Efiko de hejta temperaturo sur senkarbonigo
La morfologio de la organizado de la senkarboniga tavolo sub malsamaj varmigtemperaturoj estas montrita en Fig. 1. Kiel videblas el la figuro, kiam la temperaturo estas 675 ℃, la senkarboniga tavolo sur la specimena surfaco ne aperas; kiam la temperaturo altiĝas al 700 ℃, la senkarboniga tavolo sur la specimena surfaco komencas aperi, por la maldika ferito-senkarboniga tavolo; kun la temperaturo altiĝas al 725 ℃, la dikeco de la senkarboniga tavolo sur la specimena surfaco signife pliiĝas; je 750 ℃, la dikeco de la senkarboniga tavolo atingas sian maksimuman valoron, tiam la ferito-greno estas pli klara, malglata; kiam la temperaturo altiĝas al 800 ℃, la dikeco de la senkarboniga tavolo komencas signife malpliiĝi, ĝia dikeco falis al duono de la 750 ℃; kiam la temperaturo daŭre altiĝas al 850 ℃ kaj la dikeco de la senkarbonigo estas montrita en Fig. 1. Je 800 ℃, la dikeco de la plena senkarboniga tavolo komencas signife malpliiĝi, ĝia dikeco falis al 750 ℃ kiam ĝi duoniĝas; Kiam la temperaturo daŭre altiĝas al 850 ℃ kaj pli, la dikeco de la plena senkarbonizita tavolo de la testŝtalo daŭre malpliiĝas, kaj la dikeco de duono de la senkarbonizita tavolo komencas iom post iom pliiĝi, ĝis la morfologio de la plena senkarbonizita tavolo tute malaperas, kaj la morfologio de duono de la senkarbonizita tavolo iom post iom klariĝas. Videblas, ke la dikeco de la plene senkarbonizita tavolo kun la pliiĝo de temperaturo unue pliiĝas kaj poste malpliiĝas. La kialo de ĉi tiu fenomeno estas, ke la specimeno samtempe oksidiĝas kaj senkarboniĝas dum la varmigado. Nur kiam la senkarboniga rapido estas pli rapida ol la rapido de oksidado aperos la senkarboniga fenomeno. Komence de varmigado, la dikeco de la plene senkarbonizita tavolo iom post iom pliiĝas kun la pliiĝo de temperaturo, ĝis la dikeco de la plene senkarbonizita tavolo atingas la maksimuman valoron. Dum la temperaturo daŭre altiĝas, la oksidiga rapido de la specimeno estas pli rapida ol la senkarboniga rapido, kio malhelpas la pliiĝon de la plene senkarbonizita tavolo, rezultante en malsupreniĝa tendenco. Videblas, ke ene de la intervalo de 675 ～950 ℃, la valoro de la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo je 750 ℃ estas la plej granda, kaj la valoro de la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo je 850 ℃ estas la plej malgranda, tial la rekomendinda varmigtemperaturo de la testa ŝtalo estas 850 ℃.
Fig.1 Histomorfologio de senkarbonigita tavolo de testŝtalo tenata je malsamaj varmigtemperaturoj dum 1 horo
Kompare kun la duon-senkarbonigita tavolo, la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo havas pli gravan negativan efikon sur la materialajn ecojn, ĝi multe reduktos la mekanikajn ecojn de la materialo, kiel ekzemple reduktos la forton, malmolecon, eluziĝreziston kaj laceclimon, ktp., kaj ankaŭ pliigos la sentemon al fendetoj, influante la kvaliton de veldado kaj tiel plu. Tial, kontroli la dikecon de la plene senkarbonigita tavolo estas tre grava por plibonigi la produktan rendimenton. Figuro 2 montras la varian kurbon de la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo kun temperaturo, kiu pli klare montras la variadon de la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo. Oni povas vidi el la figuro, ke la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo estas nur ĉirkaŭ 34 μm je 700 ℃; kun la temperaturo altiĝanta al 725 ℃, la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo signife pliiĝas al 86 μm, kio estas pli ol duoble la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo je 700 ℃; kiam la temperaturo altiĝas ĝis 750 ℃, la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo atingas la maksimuman valoron de 120 μm; dum la temperaturo daŭre altiĝas, la dikeco de la plene senkarbonigita tavolo komencas akre malpliiĝi, ĝis 70 μm je 800 ℃, kaj poste al la minimuma valoro de ĉirkaŭ 20 μm je 850 ℃.
Fig.2 Dikeco de plene senkarbonigita tavolo ĉe malsamaj temperaturoj
Efiko de senkarbonigo sur lacecan rendimenton en spinfleksado
Por studi la efikon de senkarbonigo sur la laciĝajn proprecojn de risortŝtalo, du grupoj de rotaciaj fleksaj laciĝtestoj estis efektivigitaj. La unua grupo faris laciĝtestojn rekte sen senkarbonigo, kaj la dua grupo faris laciĝtestojn post senkarbonigo je la sama streĉnivelo (810 MPa), kaj la senkarboniga procezo estis okazigita je 700-850 ℃ dum 1 horo. La unua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 2, kiu montras la laciĝvivdaŭron de la risortŝtalo.
La laciĝvivo de la unua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 2. Kiel videblas el Tabelo 2, sen senkarbonigo, la testŝtalo estis submetita nur al 107 cikloj je 810 MPa, kaj neniu rompiĝo okazis; kiam la streĉnivelo superis 830 MPa, kelkaj el la specimenoj komencis rompiĝi; kiam la streĉnivelo superis 850 MPa, la laciĝspecimenoj ĉiuj rompiĝis.
Tabelo 2 Lacecvivo sub malsamaj streĉniveloj (sen senkarbonigo)
Por determini la laciĝlimon, oni uzas la grupan metodon por determini la laciĝlimon de la testŝtalo, kaj post statistika analizo de la datumoj, la laciĝlimo de la testŝtalo estas ĉirkaŭ 760 MPa; por karakterizi la laciĝvivon de la testŝtalo sub malsamaj streĉoj, oni desegnis la SN-kurbon, kiel montrite en Figuro 3. Kiel videblas el Figuro 3, malsamaj streĉniveloj respondas al malsamaj laciĝvivoj. Kiam la laciĝvivo estas 7, respondas al la nombro da cikloj por 107, kio signifas, ke la specimeno sub ĉi tiuj kondiĉoj trairas la staton, la koresponda streĉvaloro povas esti proksimumita kiel la laciĝfortvaloro, tio estas, 760 MPa. Videblas, ke la S-N-kurbo gravas por determini la laciĝvivon de la materialo kaj havas gravan referencan valoron.
Figuro 3 SN-kurbo de eksperimenta ŝtala rotacia fleksada lacectesto
La laciĝvivo de la dua grupo de specimenoj estas montrita en Tabelo 3. Kiel videblas el Tabelo 3, post kiam la testa ŝtalo estas senkarbonigita je malsamaj temperaturoj, la nombro da cikloj evidente reduktiĝas, kaj ili estas pli ol 10⁻¹, kaj ĉiuj laciĝspecimenoj estas rompitaj, kaj la laciĝvivo multe reduktiĝas. Kombinite kun la supre menciita senkarbonigita tavoldikeco kun la temperaturŝanĝa kurbo, oni povas vidi, ke 750 ℃ senkarbonigita tavoldikeco estas la plej granda, respondante al la plej malalta valoro de laciĝvivo. 850 ℃ senkarbonigita tavoldikeco estas la plej malgranda, respondante al la relative alta valoro de laciĝvivo. Videblas, ke la senkarboniga konduto multe reduktas la laciĝefikecon de la materialo, kaj ju pli dika estas la senkarbonigita tavolo, des pli malalta estas la laciĝvivo.
Tabelo 3 Lacecvivo ĉe malsamaj senkarbonigaj temperaturoj (560 MPa)
La laciĝfraktura morfologio de la specimeno estis observita per skana elektrona mikroskopo, kiel montrite en Fig. 4. Figuro 4(a) por la fendfonta areo, la figuro povas vidi evidentan laciĝan arkon, laŭ la laciĝarko por trovi la fonton de laceco, oni povas vidi la fendfonton por la "fiŝokulaj" nemetalaj inkludoj, inkludoj ĉe facile kaŭzi streskoncentriĝon, rezultante en laciĝfendetoj; Figuro 4(b) por la morfologio de la fendetplilongiga areo, oni povas vidi evidentajn laciĝajn striojn, kun riversimila distribuo, apartenas al kvazaŭ-disociiga frakturo, kun fendetoj disetendiĝantaj, finfine kondukante al frakturo. Figuro 4(b) montras la morfologion de la fendetplilongiga areo, videblas evidentaj laciĝaj strioj, en la formo de riversimila distribuo, kiu apartenas al kvazaŭ-disociiga frakturo, kaj kun la kontinua disetendiĝo de la fendetoj, finfine kondukante al frakturo.
Analizo de laceca frakturo
Fig.4 SEM-morfologio de laceca fraktursurfaco de eksperimenta ŝtalo
Por determini la tipon de enfermaĵoj en Fig. 4, analizo de la konsisto de la energiospektro estis efektivigita, kaj la rezultoj estas montritaj en Fig. 5. Videblas, ke la nemetalaj enfermaĵoj estas ĉefe Al2O3-enfermaĵoj, indikante ke la enfermaĵoj estas la ĉefa fonto de fendetoj kaŭzitaj de fendado de enfermaĵoj.
Figuro 5 Energia Spektroskopio de Nemetalaj Enfermaĵoj
Konkludi
(1) Poziciigi la varmigtemperaturon je 850 ℃ minimumigos la dikon de la senkarbonigita tavolo por redukti la efikon sur la lacecan rendimenton.
(2) La laciĝlimo de la ŝpinita fleksado de la testŝtalo estas 760 MPa.
(3) La testa ŝtalo fendiĝas en nemetalaj enfermaĵoj, ĉefe miksaĵo de Al₂O₃.
(4) senkarbonigo grave reduktas la laciĝvivon de la testŝtalo, ju pli dika la senkarboniga tavolo, des pli mallonga la laciĝvivo.
Afiŝtempo: 21-a de junio 2024
