Darubini ya elektroni ya kuchanganua ilitumika kuchunguza kuvunjika kwa uchovu na kuchambua utaratibu wa kuvunjika; wakati huo huo, jaribio la uchovu la kupinda kwa spin lilifanyika kwenye sampuli zilizoondolewa kabati katika halijoto tofauti ili kulinganisha maisha ya uchovu wa chuma cha majaribio pamoja na bila kuondolewa kabati, na kuchambua athari ya kuondolewa kabati kwenye utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio. Matokeo yanaonyesha kwamba, kutokana na kuwepo kwa wakati mmoja kwa oksidi na kuondolewa kabati katika mchakato wa kupasha joto, mwingiliano kati ya hizo mbili, na kusababisha unene wa safu iliyoondolewa kabati kikamilifu na ukuaji wa halijoto unaonyesha mwelekeo wa kuongezeka na kisha kupungua, unene wa safu iliyoondolewa kabati kikamilifu hufikia thamani ya juu ya 120 μm kwa 750 ℃, na unene wa safu iliyoondolewa kabati kikamilifu hufikia thamani ya chini ya 20 μm kwa 850 ℃, na kikomo cha uchovu cha chuma cha majaribio ni takriban 760 MPa, na chanzo cha nyufa za uchovu katika chuma cha majaribio ni hasa viambatisho visivyo vya metali vya Al2O3; Tabia ya kuondoa kabohaidreti hupunguza sana maisha ya uchovu wa chuma cha majaribio, na kuathiri utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio, kadri safu ya kuondoa kabohaidreti inavyokuwa nene, ndivyo maisha ya uchovu yanavyopungua. Ili kupunguza athari ya safu ya kuondoa kabohaidreti kwenye utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio, halijoto bora ya matibabu ya joto ya chuma cha majaribio inapaswa kuwekwa kwenye 850°C.
Vifaa ni sehemu muhimu ya gari, kutokana na operesheni kwa kasi ya juu, sehemu ya matundu ya uso wa gia lazima iwe na nguvu ya juu na upinzani wa mikwaruzo, na mzizi wa jino lazima uwe na utendaji mzuri wa uchovu unaopinda kutokana na mzigo unaorudiwa mara kwa mara, ili kuepuka nyufa zinazosababisha kuvunjika kwa nyenzo. Utafiti unaonyesha kuwa kuondoa kabohaidreti ni jambo muhimu linaloathiri utendaji wa uchovu unaopinda wa vifaa vya chuma, na utendaji wa uchovu unaopinda ni kiashiria muhimu cha ubora wa bidhaa, kwa hivyo ni muhimu kusoma tabia ya kuondoa kabohaidreti na utendaji wa uchovu unaopinda wa nyenzo za majaribio.
Katika karatasi hii, tanuru ya matibabu ya joto kwenye jaribio la uondoaji wa kabati kwenye uso wa chuma cha gia ya 20CrMnTi, inachambua halijoto tofauti za joto kwenye kina cha safu ya uondoaji wa kabati kwenye chuma cha majaribio ya sheria inayobadilika; kwa kutumia mashine rahisi ya kupima uchovu ya boriti ya QBWP-6000J kwenye jaribio la uchovu wa kupinda kwa rotary ya chuma cha majaribio, uamuzi wa utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio, na wakati huo huo kuchambua athari ya uondoaji wa kabati kwenye utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio kwa uzalishaji halisi ili kuboresha mchakato wa uzalishaji, kuongeza ubora wa bidhaa na kutoa marejeleo yanayofaa. Utendaji wa uchovu wa chuma cha majaribio huamuliwa na mashine ya majaribio ya uchovu wa kupinda kwa spin.
1. Nyenzo na mbinu za majaribio
Nyenzo ya majaribio kwa ajili ya kitengo cha kutoa chuma cha gia cha 20CrMnTi, muundo mkuu wa kemikali kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 1. Jaribio la kuondoa kabohaidreti: nyenzo ya majaribio husindikwa kuwa sampuli ya silinda ya Ф8 mm × 12 mm, uso unapaswa kuwa angavu bila madoa. Tanuru ya matibabu ya joto ilipashwa moto hadi 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, ndani ya sampuli na kushikilia kwa saa 1, na kisha kupozwa kwa hewa hadi joto la kawaida. Baada ya matibabu ya joto ya sampuli kwa kuweka, kusaga na kung'arisha, huku 4% ya myeyusho wa pombe ya asidi ya nitriki ikimomonyoka, matumizi ya hadubini ya metallurgiska ili kuchunguza safu ya kuondoa kabohaidreti ya chuma ya majaribio, kupima kina cha safu ya kuondoa kabohaidreti katika halijoto tofauti. Jaribio la uchovu wa kupinda kwa spin: nyenzo za majaribio kulingana na mahitaji ya usindikaji wa vikundi viwili vya sampuli za uchovu wa kupinda kwa spin, kundi la kwanza halifanyi jaribio la kuondoa kabohaidreti, kundi la pili la jaribio la kuondoa kabohaidreti katika halijoto tofauti. Kwa kutumia mashine ya kupima uchovu wa kupinda kwa spin, vikundi viwili vya chuma cha majaribio kwa ajili ya kupima uchovu wa kupinda kwa spin, uamuzi wa kikomo cha uchovu wa vikundi viwili vya chuma cha majaribio, ulinganisho wa maisha ya uchovu wa vikundi viwili vya chuma cha majaribio, matumizi ya uchunguzi wa darubini ya elektroni ya skanning ya kuvunjika kwa uchovu, kuchambua sababu za kuvunjika kwa sampuli, ili kuchunguza athari za kuondoa kabohaidreti katika sifa za uchovu wa chuma cha majaribio.
Jedwali 1 Muundo wa kemikali (sehemu ya uzito) ya uzito wa chuma cha majaribio%
Athari ya halijoto ya joto kwenye uondoaji wa kabohaidreti
Mofolojia ya mpangilio wa uondoaji wa kabohaidreti chini ya halijoto tofauti za joto inaonyeshwa kwenye Mchoro 1. Kama inavyoonekana kutoka kwa mchoro, wakati halijoto ni 675 ℃, uso wa sampuli hauonekani safu ya uondoaji wa kabohaidreti; wakati halijoto inapoongezeka hadi 700 ℃, safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya uso wa sampuli ilianza kuonekana, kwa safu nyembamba ya uondoaji wa kabohaidreti ya ferrite; huku halijoto ikiongezeka hadi 725 ℃, unene wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya uso wa sampuli uliongezeka kwa kiasi kikubwa; unene wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya 750 ℃ unafikia thamani yake ya juu, kwa wakati huu, chembe ya ferrite ni wazi zaidi, mbovu; wakati halijoto inapoongezeka hadi 800 ℃, unene wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ulianza kupungua kwa kiasi kikubwa, unene wake ulipungua hadi nusu ya 750 ℃; wakati halijoto inaendelea kuongezeka hadi 850 ℃ na unene wa uondoaji wa kabohaidreti unaonyeshwa kwenye Mchoro 1. 800 ℃, unene kamili wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ulianza kupungua kwa kiasi kikubwa, unene wake ulipungua hadi 750 ℃ wakati nusu; Wakati halijoto inaendelea kuongezeka hadi 850 ℃ na zaidi, unene wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya chuma cha majaribio unaendelea kupungua, unene wa safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya nusu ulianza kuongezeka polepole hadi morpholojia ya safu ya uondoaji wa kabohaidreti yote ikatoweka, morpholojia ya safu ya uondoaji wa kabohaidreti ya nusu ikapungua polepole. Inaweza kuonekana kwamba unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kamili pamoja na ongezeko la joto uliongezeka kwanza na kisha kupunguzwa, sababu ya jambo hili ni kutokana na sampuli katika mchakato wa joto wakati huo huo tabia ya uoksidishaji na uondoaji wa kabohaidreti, tu wakati kiwango cha uondoaji wa kabohaidreti kinapokuwa haraka kuliko kasi ya uoksidishaji kitaonekana jambo la uondoaji wa kabohaidreti. Mwanzoni mwa kupasha joto, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kamili huongezeka polepole na ongezeko la joto hadi unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kamili ufikie thamani ya juu, kwa wakati huu ili kuendelea kuongeza halijoto, kiwango cha uoksidishaji cha sampuli ni haraka kuliko kiwango cha uondoaji wa kabohaidreti, ambacho huzuia ongezeko la safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu, na kusababisha mwenendo wa kushuka. Inaweza kuonekana kwamba, ndani ya kiwango cha 675 ~ 950 ℃, thamani ya unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu kwa 750 ℃ ndiyo kubwa zaidi, na thamani ya unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu kwa 850 ℃ ndiyo ndogo zaidi, kwa hivyo, halijoto ya joto ya chuma cha majaribio inapendekezwa kuwa 850 ℃.
Mchoro 1 Histomofolojia ya safu ya chuma cha majaribio iliyoondolewa kaboneti iliyoshikiliwa katika halijoto tofauti za joto kwa saa 1
Ikilinganishwa na safu iliyoondolewa kabohaidreti nusu, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu una athari mbaya zaidi kwenye sifa za nyenzo, itapunguza sana sifa za kiufundi za nyenzo, kama vile kupunguza nguvu, ugumu, upinzani wa uchakavu na kikomo cha uchovu, n.k., na pia kuongeza unyeti kwa nyufa, na kuathiri ubora wa kulehemu na kadhalika. Kwa hivyo, kudhibiti unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu ni muhimu sana ili kuboresha utendaji wa bidhaa. Mchoro 2 unaonyesha mkunjo wa tofauti wa unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu na halijoto, ambayo inaonyesha tofauti ya unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu kwa uwazi zaidi. Inaweza kuonekana kutoka kwa mchoro kwamba unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu ni takriban 34μm tu kwa 700℃; huku halijoto ikiongezeka hadi 725 ℃, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu huongezeka sana hadi 86 μm, ambayo ni zaidi ya mara mbili ya unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu kwa 700 ℃; Wakati halijoto inapoongezwa hadi 750 ℃, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu Wakati halijoto inapoongezeka hadi 750 ℃, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu hufikia thamani ya juu ya 120 μm; kadri halijoto inavyoendelea kuongezeka, unene wa safu iliyoondolewa kabohaidreti kikamilifu huanza kupungua kwa kasi, hadi 70 μm kwa 800 ℃, na kisha hadi thamani ya chini kabisa ya takriban 20 μm kwa 850 ℃.
Mchoro 2 Unene wa safu iliyoondolewa kaboneti kikamilifu katika halijoto tofauti
Athari ya kuondoa kabohaidreti kwenye utendaji wa uchovu katika kupinda kwa mzunguko
Ili kusoma athari za uondoaji wa kabohaidreti kwenye sifa za uchovu wa chuma cha chemchemi, vikundi viwili vya majaribio ya uchovu ya kupinda kwa spin yalifanywa, kundi la kwanza lilikuwa kipimo cha uchovu moja kwa moja bila uondoaji wa kabohaidreti, na kundi la pili lilikuwa kipimo cha uchovu baada ya uondoaji wa kabohaidreti katika kiwango sawa cha mkazo (810 MPa), na mchakato wa uondoaji wa kabohaidreti ulifanyika kwa 700-850 ℃ kwa saa 1. Kundi la kwanza la sampuli linaonyeshwa katika Jedwali la 2, ambalo ni maisha ya uchovu wa chuma cha chemchemi.
Muda wa uchovu wa kundi la kwanza la sampuli unaonyeshwa katika Jedwali la 2. Kama inavyoonekana kutoka kwa Jedwali la 2, bila kuondoa kabohaidreti, chuma cha majaribio kilifanyiwa mizunguko 107 tu kwa MPa 810, na hakuna mpasuko uliotokea; wakati kiwango cha mkazo kilizidi MPa 830, baadhi ya sampuli zilianza kupasuka; wakati kiwango cha mkazo kilizidi MPa 850, sampuli za uchovu zote zilipasuka.
Jedwali 2 Maisha ya uchovu chini ya viwango tofauti vya msongo wa mawazo (bila kuondoa kabohaidreti)
Ili kubaini kikomo cha uchovu, mbinu ya kikundi hutumika kubaini kikomo cha uchovu wa chuma cha majaribio, na baada ya uchambuzi wa takwimu wa data, kikomo cha uchovu wa chuma cha majaribio ni takriban MPa 760; ili kuainisha maisha ya uchovu wa chuma cha majaribio chini ya mikazo tofauti, mkunjo wa SN umechorwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Kama inavyoonekana kutoka kwa Mchoro 3, viwango tofauti vya mkazo vinahusiana na maisha tofauti ya uchovu, wakati maisha ya uchovu ya 7, yanayolingana na idadi ya mizunguko ya 107, ambayo ina maana kwamba sampuli chini ya hali hizi ni kupitia hali, thamani inayolingana ya mkazo inaweza kukadiriwa kama thamani ya nguvu ya uchovu, yaani, MPa 760. Inaweza kuonekana kwamba mkunjo wa S-N ni muhimu kwa uamuzi wa maisha ya uchovu wa nyenzo una thamani muhimu ya marejeleo.
Mchoro 3 Mkunjo wa SN wa jaribio la uchovu wa kupinda kwa chuma cha majaribio
Muda wa uchovu wa kundi la pili la sampuli unaonyeshwa katika Jedwali la 3. Kama inavyoonekana kutoka Jedwali la 3, baada ya chuma cha majaribio kuondolewa kabati katika halijoto tofauti, idadi ya mizunguko hupunguzwa waziwazi, na ni zaidi ya 107, na sampuli zote za uchovu huvunjika, na muda wa uchovu hupunguzwa sana. Pamoja na unene wa safu iliyoondolewa kabati hapo juu na mkondo wa mabadiliko ya halijoto unaweza kuonekana, unene wa safu iliyoondolewa kabati ya 750 ℃ ndio mkubwa zaidi, unaolingana na thamani ya chini kabisa ya muda wa uchovu. Unene wa safu iliyoondolewa kabati ya 850 ℃ ndio mdogo zaidi, unaolingana na thamani ya muda wa uchovu ni wa juu kiasi. Inaweza kuonekana kuwa tabia ya kuondolewa kabati hupunguza sana utendaji wa uchovu wa nyenzo, na kadiri safu iliyoondolewa kabati inavyokuwa nene, ndivyo muda wa uchovu unavyopungua.
Jedwali 3 Maisha ya uchovu katika halijoto tofauti za kuondoa kabohaidreti (560 MPa)
Mofolojia ya kuvunjika kwa uchovu ya sampuli ilichunguzwa kwa kuchanganua darubini ya elektroni, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4. Mchoro 4(a) kwa eneo la chanzo cha ufa, mchoro unaweza kuonekana safu ya uchovu dhahiri, kulingana na safu ya uchovu ili kupata chanzo cha uchovu, unaweza kuonekana, chanzo cha ufa kwa michanganyiko isiyo ya metali ya "samaki-jicho", michanganyiko katika mkusanyiko rahisi wa msongo, na kusababisha nyufa za uchovu; Mchoro 4(b) kwa mofolojia ya eneo la upanuzi wa ufa, unaweza kuonekana mistari ya uchovu dhahiri, ilikuwa kama msambao wa mto, ni ya nyufa ya nusu-dissociative, huku nyufa zikipanuka, hatimaye zikisababisha kuvunjika. Mchoro 4(b) unaonyesha mofolojia ya eneo la upanuzi wa ufa, michanganyiko dhahiri ya uchovu inaweza kuonekana, katika mfumo wa usambazaji kama mto, ambao ni wa nyufa ya nusu-dissociative, na kwa upanuzi unaoendelea wa nyufa, hatimaye kusababisha kuvunjika.
Uchambuzi wa kuvunjika kwa uchovu
Mchoro 4 Mofolojia ya SEM ya uso wa chuma cha majaribio uliovunjika kwa uchovu
Ili kubaini aina ya viambatisho katika Mchoro 4, uchanganuzi wa muundo wa wigo wa nishati ulifanyika, na matokeo yanaonyeshwa katika Mchoro 5. Inaweza kuonekana kwamba viambatisho visivyo vya metali ni viambatisho vya Al2O3, ikionyesha kwamba viambatisho hivyo ndio chanzo kikuu cha nyufa zinazosababishwa na viambatisho kupasuka.
Mchoro 5 Spektroscopy ya Nishati ya Viambatisho Visivyo vya Metali
Hitimisha
(1) Kuweka halijoto ya joto kwenye 850 ℃ kutapunguza unene wa safu iliyoondolewa kaboneti ili kupunguza athari kwenye utendaji wa uchovu.
(2) Kikomo cha uchovu wa kupinda kwa mzunguko wa chuma cha majaribio ni 760 MPa.
(3) Kujaribu kupasuka kwa chuma katika viambatisho visivyo vya metali, hasa mchanganyiko wa Al2O3.
(4) kuondoa kabohaidreti hupunguza sana maisha ya uchovu wa chuma cha majaribio, kadri safu ya kuondoa kabohaidreti inavyokuwa nene, ndivyo maisha ya uchovu yanavyopungua.
Muda wa chapisho: Juni-21-2024
