Mîkroskopa elektronîk a şopandinê ji bo şopandina şikestina westandinê û analîzkirina mekanîzmaya şikestê hate bikar anîn; di heman demê de, testa westandinê ya rijandina spin li ser nimûneyên dekarburîzekirî di germahiyên cûda de hate kirin da ku jiyana westandina pola ceribandinê bi dekarburîzasyon û bê dekarburîzasyonê re were berhev kirin, û ji bo analîzkirina bandora dekarburîzasyonê li ser performansa westandina pola ceribandinê. Encam destnîşan dikin ku, ji ber hebûna hevdem a oksîdasyon û dekarburîzasyonê di pêvajoya germkirinê de, pêwendiya di navbera her duyan de, ku di encamê de stûrbûna qata bi tevahî dekarburîzekirî bi mezinbûna germahiyê re meylek zêdebûnê û paşê kêmbûnê nîşan dide. stûrahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di 750 ℃ de digihîje nirxek herî zêde 120 μm, û stûrahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di 850 ℃ de digihîje nirxek herî kêm 20 μm, û sînorê westandina pola ceribandinê bi qasî 760 MPa ye, û çavkaniya şikestinên westandinê di pola ceribandinê de bi giranî tevlêbûna ne-metalîk Al2O3 ye; tevgera dekarburîzasyonê pir jiyana westandina pola ceribandinê kêm dike, bandorê li performansa westandina pola ceribandinê dike, qata dekarburîzasyonê qalindtir dibe, jiyana westandinê kêm dibe. Ji bo kêmkirina bandora qata dekarburîzasyonê ya li ser performansa westandina pola ceribandinê, germahiya dermankirina germê ya çêtirîn a pola ceribandinê divê li 850℃ were danîn.
Gear hêmanek girîng a otomobîlê ye,ji ber xebata bi leza zêde, divê beşa tevnhev a rûbera gewriyê xwedan hêz û berxwedana ziravî ya bilind be, û divê koka diran ji ber barkirina domdar a domdar xwedan performansa westandina diranan baş be, da ku ji şikestinên ku dibin sedema materyalê nekevin. şikesta. Lêkolîn destnîşan dike ku dekarburîzasyon faktorek girîng e ku bandorê li performansa westandina zivirîna materyalên metal dike, û performansa westandina zivirandinê nîşanek girîng a kalîteya hilberê ye, ji ber vê yekê pêdivî ye ku meriv li ser behreya dekarburîzasyonê û performansa westandina zivirandinê ya materyalê ceribandinê lêkolîn bike.
Di vê gotarê de, sobeya dermankirina germê ya li ser ceribandina dekarburîzasyona rûbera pola 20CrMnTi, germahiyên germkirinê yên cihêreng li ser kûrahiya qata dekarburîzasyona pola ya ceribandinê ya qanûna guheztinê analîz dike; karanîna makîneya ceribandina westandina tîrêjê ya hêsan QBWP-6000J li ser ceribandina westandina pola ya zivirî ya zivirî, destnîşankirina performansa westandina pola ceribandinê, û di heman demê de analîzkirina bandora dekarburîzasyonê li ser performansa westandina pola ceribandinê ji bo hilberîna rastîn ji bo baştirkirina pêvajoya hilberînê, kalîteya hilberan zêde dike û referansek maqûl peyda dike. Performansa westandina pola ya ceribandinê ji hêla makîneya ceribandina westandina tîrêjê ve tê destnîşankirin.
1. Materyal û rêbazên testê
Materyalê ceribandinê ji bo yekîneyek ku polayê gemarê 20CrMnTi peyda dike, pêkhateya kîmyewî ya sereke ya ku di Tabloya 1-ê de tê xuyang kirin. Testa dekarburîzasyonê: materyalê ceribandinê di nimûneya cylindrîkî ya Ф8 mm × 12 mm de tê hilanîn, rûv divê bê reng geş be. Soneya dermankirina germê di 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, 1000 ℃, germahiya hewayê 100 ℃, germahiya 1. Piştî dermankirina germê ya nimûneyê bi danîn, rijandin û paqijkirinê, bi 4% ji erozyona çareseriya alkolê ya asîda nîtrîk, karanîna mîkroskopa metalurjîk ji bo çavdêrîkirina qata dekarburîzasyona pola ceribandinê, pîvandina kûrahiya qata dekarburîzasyonê di germahiyên cûda de. Testa westandina zivirandinê: materyalê ceribandinê li gorî hewcedariyên pêvajoykirina du komên nimûneyên westandina zivirandinê, koma yekem ceribandina dekarburîzasyonê pêk nayîne, koma duyemîn testa dekarburîzasyonê di germahiyên cûda de pêk tîne. Bikaranîna makîneya ceribandina westandina tîrêjê ya spin, du komên pola ceribandinê ji bo ceribandina westandina zivirandinê, destnîşankirina sînorê westandinê ya du komên pola ceribandinê, berhevdana jiyana westandinê ya du komên pola ceribandinê, karanîna şopandinê çavdêriya şikestina westandina mîkroskopa elektronîkî, sedemên şikestina nimûneyê analîz bike, da ku bandora dekarburîzasyona taybetmendiyên westandinê yên pola ceribandinê bikole.
Tablo 1 Pêkhatina kîmyayî (parçeya girseyî) ya pola testê wt%
Bandora germahiya germkirinê li ser dekarburîzasyonê
Morfolojiya rêxistina dekarburîzasyonê di bin germahiyên cuda yên germkirinê de di jimar 1 de tê xuyang kirin. Wekî ku ji wêneyê tê dîtin, dema ku germahî 675 ℃ be, rûbera nimûneyê qata dekarburîzasyonê xuya nake; dema ku germahî digihîje 700 ℃, qata dekarburîzasyona rûbera nimûneyê dest pê kir xuya bû, ji bo tebeqeya dekarburîzasyona ferrîtê ya zirav; digel ku germahî digihîje 725 ℃, qalindahiya qata dekarburîzasyona rûbera nimûneyê bi girîngî zêde bû; 750 ℃ stûrahiya qata dekarburîzasyonê digihîje nirxa xwe ya herî zêde, di vê demê de, genê ferrîte zelaltir, qelewtir e; dema ku germahî digihîje 800 ℃, stûrahiya qata dekarburîzasyonê bi girîngî kêm dibe, stûrahiya wê ketiye nîvê 750 ℃; dema ku germahî heya 850 ℃ zêde dibe û qalindahiya dekarburîzasyonê di jimar 1 de tê xuyang kirin. dema ku germahî digihîje 850 ℃ û jor de, stûrahiya qata dekarburîzasyona tevahî ya pola ceribandinê her ku diçe kêm dibe, nîvê stûrahiya qata dekarburîzasyonê hêdî hêdî zêde dibe heya ku morfolojiya qata dekarburîzasyonê ya tevahî winda bibe, morfolojiya qata dekarburîzasyonê ya nîvî hêdî hêdî zelal dibe. Tê dîtin ku qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî bi zêdebûna germahiyê re pêşî lê zêde bû û dûv re kêm bû, sedema vê diyardeyê ji ber nimûneya di pêvajoya germkirinê de di heman demê de tevgera oksîdasyon û dekarburîzasyonê ye, tenê dema ku rêjeya dekarburîzasyonê ji leza oksîdasyonê zûtir e dê diyardeya dekarburîzasyonê xuya bike. Di destpêka germkirinê de, qalindahiya tebeqeya bi tevahî dekarburîzekirî bi zêdebûna germahiyê re hêdî hêdî zêde dibe heya ku qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî digihîje nirxa herî zêde, di vê demê de ji bo domandina bilindkirina germahiyê, rêjeya oksîsyona nimûneyê zûtir ji rêjeya dekarburîzasyonê, ku zêdebûna qata bi tevahî dekarburîzekirî asteng dike, di encamê de meylek daketî çêdibe. Tê dîtin ku, di nav rêza 675 ～950 ℃ de, nirxa qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî li 750 ℃ ya herî mezin e, û nirxa qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di 850 ℃ de ya herî piçûk e, Ji ber vê yekê, germahiya germkirina pola ceribandinê tê pêşniyar kirin ku 850℃ be.
Fig.1 Histomorfolojiya qata dekarburîzekirî ya pola ceribandinê ku 1h di germahiyên cûda yên germkirinê de tê girtin.
Li gorî qata nîv-dekarburîzekirî, qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî bandorek neyînî ya ciddî li ser taybetmendiyên materyalê dike, ew ê taybetmendiyên mekanîkî yên materyalê pir kêm bike, wekî kêmkirina hêz, serhişkî, berxwedana liberxwedanê û sînorê westandinê. û hwd., û di heman demê de hesasiyeta şikestinan zêde dike, bandorê li kalîteya welding û hwd dike. Ji ber vê yekê, kontrolkirina qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî ji bo baştirkirina performansa hilberê pir girîng e. Xiflteya 2 guhertoya qalindahiya qatê bi tevahî dekarburîzekirî bi germahiyê re nîşan dide, ku guheztina qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî zelaltir nîşan dide. Ji jimarê tê dîtin ku qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di 700℃ de tenê bi qasî 34μm e; digel ku germahî digihîje 725 ℃, qalindahiya tebeqeya bi tevahî dekarburîzekirî bi girîngî digihîje 86 μm, ku ji du qatan zêdetir ji qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di 700 ℃ de ye; dema ku germahî digihîje 750 ℃, qalindahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî Dema ku germahî digihîje 750 ℃, stûrahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî digihîje nirxa herî zêde ya 120 μm; her ku germahî zêde dibe, qalindahiya tebeqeya bi tevahî dekarburîzekirî bi tundî kêm dibe, di 800℃ de digihîje 70 μm, û dûv re di 850 ℃ de digihîje nirxa herî kêm a li ser 20 μm.
Fig.2 Stûrahiya qata bi tevahî dekarburîzekirî di germahiyên cûda de
Bandora dekarburîzasyonê li ser performansa westandinê ya di zivirandinê de
Ji bo lêkolîna bandora dekarburîzasyonê li ser taybetmendiyên westandinê yên pola biharê, du komên ceribandinên westandina zivirandinê hatin kirin, koma yekem rasterast bêyî dekarburîzasyonê ceribandina westandinê bû, û koma duyemîn piştî dekarburîzasyonê di heman stresê de ceribandina westandinê bû. asta (810 MPa), û pêvajoya dekarburîzasyonê li 700-850 ℃ ji bo 1 demjimêr hate girtin. Koma yekem a nimûneyan di tabloya 2 de tê nîşandan, ku jiyana westandinê ya pola biharê ye.
Jiyana westandinê ya koma yekem a nimûneyan di tabloya 2-ê de tê xuyang kirin. Wekî ku ji tabloya 2-ê tê xuyang kirin, bê dekarburîzasyon, pola ceribandinê tenê di 810 MPa de 107 dewran derbas kir, û şikestinek çênebû; dema ku asta stresê ji 830 MPa derbas bû, hin nimûneyan dest bi şkestinê kirin; dema ku asta stresê ji 850 MPa derbas bû, nimûneyên westandinê hemî şikestin.
Tablo 2 Jiyana westiyayî di bin astên stresê yên cihêreng (bê dekarburîzasyon)
Ji bo destnîşankirina sînorê westandinê, rêbaza komê ji bo destnîşankirina sînorê westandina pola ceribandinê tê bikar anîn, û piştî analîza statîstîkî ya daneyan, sînorê westandina pola ceribandinê bi qasî 760 MPa ye; ji bo ku em jiyana westandinê ya pola testê di bin stresên cihêreng de diyar bikin, kêşa SN tê xêzkirin, wekî ku di jimar 3 de tê xuyang kirin. Wekî ku ji jimar 3 tê dîtin, astên stresê yên cihêreng bi jiyana westandina cûda re têkildar in, dema ku jiyana westandinê 7 , li gorî hejmara çerxên ji bo 107, ku tê vê wateyê ku nimûne di van şert û mercan de di nav dewletê de ye, nirxa stresê ya têkildar dikare wekî nirxa hêza westandinê, ango 760 MPa, were texmîn kirin. Tê dîtin ku kêşeya S - N ji bo destnîşankirina jiyana westiyayî ya materyalê xwedî nirxek referansek girîng e.
Figure 3 Kûreya SN ya ceribandina westandina zivirandina pola ya ceribandinê
Jiyana westandinê ya koma duyemîn a nimûneyan di tabloya 3-ê de tê xuyang kirin. Wekî ku ji tabloya 3-ê tê xuyang kirin, piştî ku pola ceribandinê di germahiyên cûda de karbur dibe, eşkere ye ku hejmara dewreyan kêm dibe, û ew ji 107an zêdetir in, û hemî Nimûneyên westandinê şkestin, û jiyana westandinê pir kêm dibe. Li gel qalindahiya qata dekarburîzekirî ya jorîn bi kêşeya guherîna germahiyê re tê dîtin, 750 ℃ stûrahiya qata dekarburîzekirî ya herî mezin e, ku bi nirxa herî kêm a jiyana westandinê re têkildar e. 850 ℃ stûrahiya qata dekarburîzekirî ya herî piçûk e, li gorî nirxa jiyana westiyayî nisbeten bilind e. Tê dîtin ku tevgera dekarburîzasyonê pir performansa westandinê ya materyalê kêm dike, û qata dekarburîzekirî her ku stûrtir be, jiyana westandinê kêm dibe.
Tablo 3 Jiyana westandinê di germahiyên cuda yên dekarburîzasyonê de (560 MPa)
Morfolojiya şikestina westandinê ya nimûneyê ji hêla mîkroskopa elektronîkî ya şopandinê ve hate dîtin, wekî ku di jimar 4 de tê xuyang kirin. Figure 4(a) ji bo devera çavkaniya şikestê, jimar dikare kevana westandinê ya eşkere were dîtin, li gorî kevana westandinê ku çavkaniyê bibîne. westandina, dikare were dîtin, çavkaniya şikestinê ji bo tevlêbûnên ne-metalîk "çav-masî", tevlêbûnên ku bi hêsanî dibin sedema giraniya stresê, ku di encamê de şikestinên westandinê çêdibin; Xiflteya 4(b) ji bo morfolojiya devera dirêjkirina şikestê, xêzên westandinê yên eşkere têne dîtin, belavkirina mîna çem bû, ji şikestinek hema-veqetandî ve girêdayî ye, digel ku şikestin berbelav dibin, di dawiyê de rê li şikestinê vedike. Figure 4(b) morfolojiya devera berfirehbûna şikestê nîşan dide, xêzên westandinê yên eşkere têne dîtin, di forma dabeşkirina mîna çem de, ku ji şikestinek hema-veqetandî ve girêdayî ye, û bi berfirehbûna domdar a şikestinan, di dawiyê de dibe sedema şikestinê. .
Analîza şikestina westandinê
Fig.4 Morfolojiya SEM ya rûbera şikestina westandinê ya pola ceribandinê
Ji bo diyarkirina cureyê tevlêbûnên di Xiflteya 4-ê de, analîza pêkhatina spektruma enerjiyê hate kirin, û encam di Xiflteya 5-ê de têne xuyang kirin. Tê dîtin ku tevlêbûnên ne-metalîk bi giranî tevlêbûnên Al2O3 ne, ku destnîşan dike ku tevlêbûn çavkaniya sereke ya şikestinan in ku ji ber şikestina tevlêbûnê çêdibin.
Figure 5 Spektroskopiya Enerjiyê ya Têkeliyên Ne-metalîk
Qedandin
(1) Cihkirina germahiya germkirinê li 850 ℃ dê stûrbûna qata dekarburîzekirî kêm bike da ku bandora li ser performansa westandinê kêm bike.
(2) Sînorê westandinê ya rijandina pola ceribandinê 760 MPa ye.
(3) Teqandina pola ya ceribandinê di navberên ne-metalîk de, bi taybetî tevliheviya Al2O3.
(4) dekarburîzasyon bi ciddî jiyana westandina pola ceribandinê kêm dike, qata dekarburîzasyonê qalindtir dibe, jiyana westandinê kêm dibe.
Dema şandinê: Jun-21-2024