Kuchanganua hadubini ya elektroni ilitumika kuchunguza fracture ya uchovu na kuchambua utaratibu wa fracture; wakati huo huo, mtihani wa uchovu wa kuzunguka ulifanyika kwenye vielelezo vilivyoondolewa kwenye viwango vya joto tofauti ili kulinganisha maisha ya uchovu wa chuma cha mtihani na bila uharibifu wa decarburization, na kuchambua athari za decarburization kwenye utendaji wa uchovu wa chuma cha mtihani. Matokeo yanaonyesha kuwa, kwa sababu ya uwepo wa wakati huo huo wa oxidation na decarburization katika mchakato wa kupokanzwa, mwingiliano kati ya hizo mbili, na kusababisha unene wa safu iliyoharibiwa kabisa na ukuaji wa hali ya joto inaonyesha hali ya kuongezeka na kisha kupungua. unene wa safu iliyokatwa kikamilifu hufikia thamani ya juu ya 120 μm kwa 750 ℃, na unene wa safu iliyokatwa kikamilifu hufikia thamani ya chini ya 20 μm kwa 850 ℃, na kikomo cha uchovu cha chuma cha mtihani ni kuhusu 760 MPa, na chanzo cha nyufa za uchovu katika chuma cha mtihani ni hasa Al2O3 inclusions zisizo za metali; tabia ya decarburization inapunguza sana maisha ya uchovu wa chuma mtihani, na kuathiri utendaji uchovu wa chuma mtihani, thicker safu decarburization, chini ya maisha ya uchovu. Ili kupunguza athari za safu ya decarburization kwenye utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio, joto mojawapo la matibabu ya joto la chuma cha majaribio linapaswa kuwekwa kwenye 850 ℃.
Gear ni sehemu muhimu ya gari, kutokana na operesheni kwa kasi ya juu, sehemu ya meshing ya uso wa gia lazima iwe na nguvu ya juu na upinzani wa abrasion, na mzizi wa jino lazima uwe na utendaji mzuri wa uchovu wa kupiga kutokana na mzigo unaorudiwa mara kwa mara, ili kuepuka nyufa zinazosababisha nyenzo. kuvunjika. Utafiti unaonyesha kuwa uondoaji wa ukaa ni jambo muhimu linaloathiri utendaji wa uchovu wa kuinama wa nyenzo za chuma, na utendaji wa uchovu wa kuinama ni kiashiria muhimu cha ubora wa bidhaa, kwa hivyo ni muhimu kusoma tabia ya uondoaji wanga na utendaji wa uchovu wa kuzunguka kwa nyenzo za jaribio.
Katika karatasi hii, joto matibabu tanuru juu ya mtihani 20CrMnTi gia chuma uso decarburization, kuchambua tofauti joto inapokanzwa juu ya kina mtihani chuma decarburization safu ya sheria kubadilisha; kwa kutumia QBWP-6000J rahisi boriti kupima uchovu mashine juu ya mtihani chuma Rotary bending uchovu mtihani, uamuzi wa mtihani chuma utendaji uchovu, na wakati huo huo kuchambua athari za decarburization juu ya utendaji uchovu wa chuma mtihani kwa ajili ya uzalishaji halisi kuboresha. mchakato wa uzalishaji, kuongeza ubora wa bidhaa na kutoa marejeleo ya kuridhisha. Utendaji wa uchovu wa chuma wa mtihani huamuliwa na mashine ya kupima uchovu inayopinda.
1. Nyenzo za mtihani na mbinu
Nyenzo ya majaribio kwa kitengo cha kutoa chuma cha gia 20CrMnTi, muundo mkuu wa kemikali kama inavyoonyeshwa katika Jedwali la 1. Jaribio la uondoaji carbur: nyenzo ya jaribio huchakatwa na kuwa sampuli ya silinda ya Ф8 mm × 12 mm, uso unapaswa kuwa angavu bila madoa. Tanuru ya matibabu ya joto iliwashwa hadi 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, na kushikilia joto la hewa 1,000 ℃, kisha kuingizwa kwenye chumba. Baada ya matibabu ya joto ya sampuli kwa kuweka, kusaga na polishing, na 4% ya mmomonyoko wa asidi nitriki ufumbuzi pombe, matumizi ya hadubini metallurgiska kuchunguza safu ya chuma decarburization mtihani, kupima kina cha safu decarburization katika joto tofauti. Spin bending uchovu mtihani: nyenzo mtihani kulingana na mahitaji ya usindikaji wa makundi mawili ya vielelezo spin bending uchovu, kundi la kwanza haina kufanya decarburization mtihani, kundi la pili la mtihani decarburization katika joto tofauti. Kwa kutumia mashine ya kupima uchovu ya spin bending, vikundi viwili vya chuma vya mtihani kwa kupima uchovu wa spin, uamuzi wa kikomo cha uchovu wa makundi mawili ya chuma cha mtihani, kulinganisha maisha ya uchovu wa makundi mawili ya chuma cha mtihani, matumizi ya skanning. elektroni hadubini uchovu fracture uchunguzi, kuchambua sababu za fracture sampuli, kuchunguza athari za decarburization ya tabia uchovu wa chuma mtihani.
Jedwali 1 Muundo wa kemikali (sehemu ya wingi) ya chuma cha majaribio wt%
Athari ya joto la kupokanzwa kwenye decarburization
morphology ya shirika decarburization chini ya joto mbalimbali inapokanzwa inavyoonekana katika Mtini. 1. Kama inavyoonekana kutoka takwimu, wakati joto ni 675 ℃, uso sampuli haionekani decarburization safu; wakati joto linapoongezeka hadi 700 ℃, safu ya sampuli ya decarburization ya uso ilianza kuonekana, kwa safu nyembamba ya decarburization ya ferrite; na kuongezeka kwa joto hadi 725 ℃, sampuli ya uso decarburization safu unene kuongezeka kwa kiasi kikubwa; 750 ℃ decarburization safu unene kufikia thamani yake ya juu, kwa wakati huu, nafaka ferrite ni wazi zaidi, coarse; wakati joto linapoongezeka hadi 800 ℃, unene wa safu ya decarburization ilianza kupungua kwa kiasi kikubwa, unene wake ulipungua hadi nusu ya 750 ℃; wakati halijoto inaendelea kupanda hadi 850 ℃ na unene wa decarburization inavyoonekana katika Mtini. wakati joto inaendelea kupanda hadi 850 ℃ na zaidi, chuma mtihani kamili decarburization safu unene inaendelea kupungua, nusu decarburization safu unene alianza hatua kwa hatua kuongeza mpaka kamili decarburization safu morphology wote kutoweka, nusu decarburization safu morphology hatua kwa hatua wazi. Inaweza kuonekana kuwa unene wa safu kamili ya decarburized na ongezeko la joto liliongezeka kwanza na kisha kupunguzwa, sababu ya jambo hili ni kutokana na sampuli katika mchakato wa joto wakati huo huo tabia ya oxidation na decarburization, tu wakati. kiwango cha decarburization ni kasi zaidi kuliko kasi ya oxidation itaonekana decarburization uzushi. Mwanzoni mwa kupokanzwa, unene wa safu iliyopunguzwa kikamilifu huongezeka polepole na ongezeko la joto hadi unene wa safu iliyoharibiwa kikamilifu kufikia thamani ya juu, kwa wakati huu kuendelea kuongeza joto, kiwango cha oxidation ya sampuli ni kasi zaidi kuliko. kiwango cha decarburization, ambayo huzuia ongezeko la safu ya decarburized kikamilifu, na kusababisha mwelekeo wa kushuka. Inaweza kuonekana kuwa, ndani ya safu ya 675 ℃ 950 ℃, thamani ya unene wa safu iliyokatwa kikamilifu ifikapo 750 ℃ ndio kubwa zaidi, na thamani ya unene wa safu iliyoangaziwa kikamilifu ifikapo 850 ℃ ndio ndogo zaidi. kwa hiyo, joto la joto la chuma cha mtihani linapendekezwa kuwa 850 ℃.
Mtini.1 Histomorphology ya safu iliyokatwa ya chuma cha majaribio iliyoshikiliwa kwa viwango tofauti vya joto kwa saa 1.
Ikilinganishwa na safu ya nusu-decarburized, unene wa safu iliyokatwa kikamilifu ina athari mbaya zaidi kwa mali ya nyenzo, itapunguza sana sifa za mitambo ya nyenzo, kama vile kupunguza nguvu, ugumu, upinzani wa kuvaa na kikomo cha uchovu. , nk, na pia kuongeza unyeti kwa nyufa, kuathiri ubora wa kulehemu na kadhalika. Kwa hivyo, kudhibiti unene wa safu iliyokatwa kikamilifu ni muhimu sana ili kuboresha utendaji wa bidhaa. Mchoro wa 2 unaonyesha mpito wa unene wa safu iliyotenganishwa kikamilifu na halijoto, ambayo inaonyesha utofauti wa unene wa safu iliyotenganishwa kwa uwazi zaidi. Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu kwamba unene wa safu ya decarburized kikamilifu ni kuhusu 34μm kwa 700 ℃; huku halijoto ikipanda hadi 725 ℃, unene wa safu iliyoangaziwa kikamilifu huongezeka kwa kiasi kikubwa hadi 86 μm, ambayo ni zaidi ya mara mbili ya unene wa safu iliyoondolewa kikamilifu katika 700 ℃; halijoto inapoinuliwa hadi 750 ℃, unene wa safu iliyoangaziwa kikamilifu Wakati joto linapoongezeka hadi 750℃, unene wa safu iliyoangaziwa kikamilifu hufikia thamani ya juu ya 120 μm; halijoto inapoendelea kupanda, unene wa safu iliyokatwa kikamilifu huanza kupungua kwa kasi, hadi 70 μm kwa 800℃, na kisha hadi thamani ya chini ya takriban 20μm kwa 850℃.
Mtini.2 Unene wa safu iliyokatwa kikamilifu katika viwango vya joto tofauti
Madhara ya uondoaji wa ukaa kwenye utendakazi wa uchovu katika kupinda kwa mzunguko
Ili kusoma athari za decarburization juu ya mali ya uchovu wa chuma cha spring, vikundi viwili vya vipimo vya uchovu wa kupiga spin vilifanywa, kikundi cha kwanza kilikuwa kupima uchovu moja kwa moja bila decarburization, na kundi la pili lilikuwa kupima uchovu baada ya decarburization kwa dhiki sawa. kiwango (810 MPa), na mchakato wa decarburization ulifanyika 700-850 ℃ kwa 1 h. Kundi la kwanza la vielelezo linaonyeshwa katika Jedwali la 2, ambalo ni maisha ya uchovu wa chuma cha spring.
Maisha ya uchovu wa kikundi cha kwanza cha vielelezo yanaonyeshwa katika Jedwali 2. Kama inavyoonekana kutoka kwa Jedwali 2, bila decarburization, chuma cha mtihani kiliwekwa tu kwa mzunguko wa 107 kwa 810 MPa, na hakuna fracture ilitokea; wakati kiwango cha dhiki kilizidi MPa 830, baadhi ya vielelezo vilianza kupasuka; wakati kiwango cha dhiki kilizidi MPa 850, vielelezo vya uchovu vyote vilivunjika.
Jedwali 2 Maisha ya uchovu chini ya viwango tofauti vya mafadhaiko (bila decarburization)
Ili kuamua kikomo cha uchovu, njia ya kikundi hutumiwa kuamua kikomo cha uchovu wa chuma cha mtihani, na baada ya uchambuzi wa takwimu za data, kikomo cha uchovu wa chuma cha mtihani ni kuhusu 760 MPa; ili kuashiria maisha ya uchovu wa chuma cha mtihani chini ya mikazo tofauti, Curve ya SN imepangwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Kama inavyoonekana kutoka kwenye Mchoro 3, viwango tofauti vya dhiki vinahusiana na maisha tofauti ya uchovu, wakati maisha ya uchovu ya 7. , inayolingana na idadi ya mizunguko ya 107, ambayo inamaanisha kuwa sampuli chini ya hali hizi ni kupitia serikali, thamani inayolingana ya dhiki inaweza kukadiriwa kama dhamana ya nguvu ya uchovu, ambayo ni, 760 MPa. Inaweza kuonekana kuwa curve ya S - N ni muhimu kwa uamuzi wa maisha ya uchovu wa nyenzo ina thamani muhimu ya kumbukumbu.
Mchoro wa 3 mkunjo wa SN wa majaribio ya uchovu wa kuinama kwa chuma
Maisha ya uchovu wa kikundi cha pili cha vielelezo yanaonyeshwa katika Jedwali 3. Kama inavyoonekana kutoka kwenye Jedwali la 3, baada ya chuma cha mtihani kupunguzwa kwa joto tofauti, idadi ya mizunguko imepunguzwa, na ni zaidi ya 107, na wote. vielelezo vya uchovu vinavunjika, na maisha ya uchovu hupunguzwa sana. Pamoja na unene wa juu decarburized safu na mabadiliko ya joto Curve inaweza kuonekana, 750 ℃ decarburized safu unene ni kubwa zaidi, sambamba na thamani ya chini ya maisha ya uchovu. 850 ℃ decarburized safu unene ni ndogo, sambamba na thamani ya maisha ya uchovu ni ya juu kiasi. Inaweza kuonekana kuwa tabia ya decarburization inapunguza sana utendaji wa uchovu wa nyenzo, na zaidi ya safu ya decarburized, chini ya maisha ya uchovu.
Jedwali 3 Maisha ya uchovu katika halijoto tofauti za decarburization (560 MPa)
Mofolojia ya kuvunjika kwa uchovu wa sampuli ilizingatiwa kwa darubini ya elektroni ya kuchanganua, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4. Mchoro 4(a) kwa eneo la chanzo cha ufa, kielelezo kinaweza kuonekana dhahiri safu ya uchovu, kulingana na safu ya uchovu kutafuta chanzo. ya uchovu, inaweza kuonekana, chanzo ufa kwa ajili ya "samaki-jicho" mashirika yasiyo ya metali inclusions, inclusions katika rahisi kusababisha mkazo ukolezi, na kusababisha nyufa uchovu; Mtini. 4(b) kwa mofolojia ya eneo la ufa, inaweza kuonekana michirizi ya uchovu dhahiri, ilikuwa mgawanyiko kama mto, ni ya fracture ya nusu-dissociative, na nyufa zinazopanuka, hatimaye kusababisha fracture. Kielelezo 4(b) kinaonyesha mofolojia ya eneo la upanuzi wa nyufa, michirizi ya wazi ya uchovu inaweza kuonekana, kwa namna ya usambazaji unaofanana na mto, ambao ni wa mipasuko ya nusu-mgawanyiko, na kwa upanuzi unaoendelea wa nyufa, hatimaye kusababisha kuvunjika. .
Uchambuzi wa fracture ya uchovu
Mtini.4 SEM mofolojia ya uso wa kuvunjika kwa uchovu wa chuma cha majaribio
Ili kuamua aina ya inclusions katika Mchoro wa 4, uchambuzi wa utungaji wa wigo wa nishati ulifanyika, na matokeo yanaonyeshwa kwenye Mchoro 5. Inaweza kuonekana kuwa inclusions zisizo za metali ni hasa inclusions za Al2O3, zinaonyesha kuwa inclusions ndio chanzo kikuu cha nyufa zinazosababishwa na kupasuka kwa inclusions.
Kielelezo 5 Nishati Spectroscopy ya Inclusions zisizo za metali
Hitimisha
( 1) Kuweka halijoto ya kukanza kuwa 850 ℃ kutapunguza unene wa safu iliyoangaziwa ili kupunguza athari kwenye utendaji wa uchovu.
( 2) Kikomo cha uchovu cha kupima chuma spin bending ni 760 MPa.
( 3) chuma mtihani ngozi katika inclusions mashirika yasiyo ya metali, hasa Al2O3 mchanganyiko.
( 4) decarburization umakini kupunguza maisha ya uchovu wa mtihani chuma, thicker safu decarburization, chini ya maisha ya uchovu.
Muda wa kutuma: Juni-21-2024