Mikroskopju elettroniku tal-iskannjar intuża biex jiġi osservat il-ksur tal-għeja u jiġi analizzat il-mekkaniżmu tal-ksur; fl-istess ħin, sar test tal-għeja bl-ispin bending fuq il-kampjuni dekarburizzati f'temperaturi differenti biex titqabbel il-ħajja tal-għeja tal-azzar tat-test bid-dekarburizzazzjoni u mingħajrha, u biex jiġi analizzat l-effett tad-dekarburizzazzjoni fuq il-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test. Ir-riżultati juru li, minħabba l-eżistenza simultanja ta' ossidazzjoni u dekarburizzazzjoni fil-proċess tat-tisħin, l-interazzjoni bejn it-tnejn, li tirriżulta fil-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat bit-tkabbir tat-temperatura turi xejra ta' żieda u mbagħad tnaqqis, il-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat tilħaq valur massimu ta' 120 μm f'750 ℃, u l-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat tilħaq valur minimu ta' 20 μm f'850 ℃, u l-limitu tal-għeja tal-azzar tat-test huwa madwar 760 MPa, u s-sors tax-xquq tal-għeja fl-azzar tat-test huwa prinċipalment inklużjonijiet mhux metalliċi ta' Al2O3; L-imġiba tad-dekarburizzazzjoni tnaqqas ħafna l-ħajja tal-għeja tal-azzar tat-test, u taffettwa l-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test, iktar ma jkun eħxen is-saff tad-dekarburizzazzjoni, iktar tkun baxxa l-ħajja tal-għeja. Sabiex jitnaqqas l-impatt tas-saff tad-dekarburizzazzjoni fuq il-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test, it-temperatura ottimali tat-trattament bis-sħana tal-azzar tat-test għandha tkun issettjata għal 850 ℃.
L-irkaptu huwa komponent importanti tal-karozzaMinħabba t-tħaddim b'veloċità għolja, il-parti tal-malja tal-wiċċ tal-irkaptu jrid ikollha saħħa għolja u reżistenza għall-brix, u l-għerq tas-snien irid ikollu prestazzjoni tajba tal-għeja tal-liwi minħabba t-tagħbija ripetuta kostanti, sabiex jiġu evitati xquq li jwasslu għal ksur tal-materjal. Ir-riċerka turi li d-dekarburizzazzjoni hija fattur importanti li jaffettwa l-prestazzjoni tal-għeja tal-liwi tal-materjali tal-metall, u l-prestazzjoni tal-għeja tal-liwi tal-liwi hija indikatur importanti tal-kwalità tal-prodott, għalhekk huwa meħtieġ li jiġi studjat l-imġiba tad-dekarburizzazzjoni u l-prestazzjoni tal-għeja tal-liwi tal-liwi tal-materjal tat-test.
F'dan id-dokument, il-forn tat-trattament bis-sħana fuq it-test tad-dekarburizzazzjoni tal-wiċċ tal-azzar tal-gerijiet 20CrMnTi, janalizza temperaturi ta' tisħin differenti fuq il-fond tas-saff tad-dekarburizzazzjoni tal-azzar tat-test tal-liġi li tinbidel; bl-użu tal-magna tal-ittestjar tal-għeja tar-raġġ sempliċi QBWP-6000J fit-test tal-għeja tal-liwi rotatorju tal-azzar tat-test, iddetermina l-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test, u fl-istess ħin janalizza l-impatt tad-dekarburizzazzjoni fuq il-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test għall-produzzjoni attwali biex itejjeb il-proċess tal-produzzjoni, itejjeb il-kwalità tal-prodotti u jipprovdi referenza raġonevoli. Il-prestazzjoni tal-għeja tal-azzar tat-test hija determinata mill-magna tat-test tal-għeja tal-liwi bir-rotazzjoni.
1. Materjali u metodi tat-test
Materjal tat-test għal unità biex tipprovdi azzar tal-gerijiet 20CrMnTi, il-kompożizzjoni kimika ewlenija kif murija fit-Tabella 1. Test tad-dekarburizzazzjoni: il-materjal tat-test jiġi pproċessat f'kampjun ċilindriku ta' Ф8 mm × 12 mm, il-wiċċ għandu jkun jleqq mingħajr tbajja'. Il-forn tat-trattament bis-sħana jissaħħan sa 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, jiddaħħal fil-kampjun u jinżamm għal siegħa, u mbagħad jitkessaħ bl-arja għat-temperatura tal-kamra. Wara t-trattament bis-sħana tal-kampjun permezz ta' ssettjar, tħin u illustrar, b'4% tas-soluzzjoni tal-alkoħol tal-aċidu nitriku għall-erożjoni, l-użu ta' mikroskopija metallurġika biex jiġi osservat is-saff tad-dekarburizzazzjoni tal-azzar tat-test, u kejjel il-fond tas-saff tad-dekarburizzazzjoni f'temperaturi differenti. Test tal-għeja tal-liwi tal-ispin: il-materjal tat-test skont ir-rekwiżiti tal-ipproċessar ta' żewġ gruppi ta' kampjuni tal-għeja tal-liwi tal-ispin, l-ewwel grupp ma jwettaqx test ta' dekarburizzazzjoni, it-tieni grupp iwettaq test ta' dekarburizzazzjoni f'temperaturi differenti. Bl-użu tal-magna tal-ittestjar tal-għeja tal-liwi tal-ispin, iż-żewġ gruppi ta' azzar tat-test għall-ittestjar tal-għeja tal-liwi tal-ispin, iddetermina l-limitu tal-għeja taż-żewġ gruppi ta' azzar tat-test, tqabbil tal-ħajja tal-għeja taż-żewġ gruppi ta' azzar tat-test, l-użu ta' osservazzjoni tal-ksur tal-għeja b'mikroskopju elettroniku tal-iskannjar, analizza r-raġunijiet għall-ksur tal-kampjun, biex jesplora l-effett tad-dekarburizzazzjoni tal-proprjetajiet tal-għeja tal-azzar tat-test.
Tabella 1 Kompożizzjoni kimika (frazzjoni tal-massa) tal-azzar tat-test wt%
Effett tat-temperatura tat-tisħin fuq id-dekarburizzazzjoni
Il-morfoloġija tal-organizzazzjoni tad-dekarburizzazzjoni taħt temperaturi ta' tisħin differenti hija murija fil-Fig. 1. Kif jidher mill-figura, meta t-temperatura hija 675 ℃, il-wiċċ tal-kampjun ma jidhirx saff ta' dekarburizzazzjoni; meta t-temperatura titla' għal 700 ℃, is-saff ta' dekarburizzazzjoni tal-wiċċ tal-kampjun beda jidher, għas-saff irqiq ta' dekarburizzazzjoni tal-ferrite; bit-temperatura titla' għal 725 ℃, il-ħxuna tas-saff ta' dekarburizzazzjoni tal-wiċċ tal-kampjun żdiedet b'mod sinifikanti; il-ħxuna tas-saff ta' dekarburizzazzjoni ta' 750 ℃ tilħaq il-valur massimu tagħha, f'dan il-ħin, il-qamħ tal-ferrite huwa aktar ċar u oħxon; meta t-temperatura titla' għal 800 ℃, il-ħxuna tas-saff ta' dekarburizzazzjoni bdiet tonqos b'mod sinifikanti, il-ħxuna tagħha niżlet għal nofs is-750 ℃; meta t-temperatura tkompli titla' għal 850 ℃ u l-ħxuna tad-dekarburizzazzjoni hija murija fil-Fig. 1. Għal 800 ℃, il-ħxuna sħiħa tas-saff ta' dekarburizzazzjoni bdiet tonqos b'mod sinifikanti, il-ħxuna tagħha niżlet għal 750 ℃ meta nofsha; Meta t-temperatura tkompli tiżdied għal 850 ℃ u aktar, il-ħxuna tas-saff ta' dekarburizzazzjoni sħiħa tal-azzar tat-test tkompli tonqos, nofs il-ħxuna tas-saff ta' dekarburizzazzjoni bdiet tiżdied gradwalment sakemm il-morfoloġija tas-saff ta' dekarburizzazzjoni sħiħa tisparixxi għalkollox, u nofs il-morfoloġija tas-saff ta' dekarburizzazzjoni tiċċara gradwalment. Jista' jidher li l-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament biż-żieda fit-temperatura l-ewwel żdiedet u mbagħad tnaqqset, ir-raġuni għal dan il-fenomenu hija minħabba l-imġiba tal-kampjun ta' ossidazzjoni u dekarburizzazzjoni fl-istess ħin fil-proċess ta' tisħin, biss meta r-rata ta' dekarburizzazzjoni tkun aktar mgħaġġla mill-veloċità tal-ossidazzjoni jidher il-fenomenu tad-dekarburizzazzjoni. Fil-bidu tat-tisħin, il-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament tiżdied gradwalment biż-żieda fit-temperatura sakemm il-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament tilħaq il-valur massimu. F'dan il-ħin, biex tkompli tgħolli t-temperatura, ir-rata ta' ossidazzjoni tal-kampjun tkun aktar mgħaġġla mir-rata ta' dekarburizzazzjoni, li tinibixxi ż-żieda tas-saff dekarburizzat kompletament, u tirriżulta f'xejra 'l isfel. Jidher li, fil-medda ta' 675 ～950 ℃, il-valur tal-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat f'750 ℃ huwa l-akbar, u l-valur tal-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat f'850 ℃ huwa l-iżgħar, għalhekk, it-temperatura tat-tisħin tal-azzar tat-test hija rakkomandata li tkun 850 ℃.
Fig.1 Istomorfoloġija ta' saff dekarburizzat ta' azzar tat-test miżmum f'temperaturi ta' tisħin differenti għal siegħa
Meta mqabbel mas-saff semi-dekarburizzat, il-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament għandha impatt negattiv aktar serju fuq il-proprjetajiet tal-materjal, tnaqqas ħafna l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal, bħat-tnaqqis tas-saħħa, l-ebusija, ir-reżistenza għall-użu u l-limitu tal-għeja, eċċ., u żżid ukoll is-sensittività għax-xquq, u taffettwa l-kwalità tal-iwweldjar u oħrajn. Għalhekk, il-kontroll tal-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament huwa ta' sinifikat kbir biex tittejjeb il-prestazzjoni tal-prodott. Il-Figura 2 turi l-kurva tal-varjazzjoni tal-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament bit-temperatura, li turi l-varjazzjoni tal-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament b'mod aktar ċar. Mill-figura jidher li l-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament hija biss madwar 34μm f'700℃; bit-temperatura titla' għal 725 ℃, il-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament tiżdied b'mod sinifikanti għal 86 μm, li hija aktar minn darbtejn il-ħxuna tas-saff dekarburizzat kompletament f'700 ℃; Meta t-temperatura titla' għal 750 ℃, il-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat tilħaq il-valur massimu ta' 120 μm; hekk kif it-temperatura tkompli tiżdied, il-ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat tibda tonqos sew, għal 70 μm f'800 ℃, u mbagħad għall-valur minimu ta' madwar 20 μm f'850 ℃.
Fig.2 Ħxuna tas-saff kompletament dekarburizzat f'temperaturi differenti
Effett tad-dekarburizzazzjoni fuq il-prestazzjoni tal-għeja fil-liwi tal-ispin
Sabiex jiġi studjat l-effett tad-dekarburizzazzjoni fuq il-proprjetajiet tal-għeja tal-azzar tar-rebbiegħa, twettqu żewġ gruppi ta' testijiet tal-għeja bil-liwi bl-ispin, l-ewwel grupp kien ittestjar tal-għeja direttament mingħajr dekarburizzazzjoni, u t-tieni grupp kien ittestjar tal-għeja wara d-dekarburizzazzjoni fl-istess livell ta' stress (810 MPa), u l-proċess ta' dekarburizzazzjoni nżamm f'700-850 ℃ għal siegħa. L-ewwel grupp ta' kampjuni huwa muri fit-Tabella 2, li hija l-ħajja tal-għeja tal-azzar tar-rebbiegħa.
Il-ħajja tal-għeja tal-ewwel grupp ta' kampjuni hija murija fit-Tabella 2. Kif jidher mit-Tabella 2, mingħajr dekarburizzazzjoni, l-azzar tat-test kien soġġett biss għal 107 ċikli f'810 MPa, u ma seħħ l-ebda ksur; meta l-livell ta' stress qabeż it-830 MPa, xi wħud mill-kampjuni bdew jiksru; meta l-livell ta' stress qabeż it-850 MPa, il-kampjuni tal-għeja kollha kienu miksura.
Tabella 2 Ħajja tal-għeja taħt livelli differenti ta' stress (mingħajr dekarburizzazzjoni)
Sabiex jiġi ddeterminat il-limitu tal-għeja, jintuża l-metodu tal-grupp biex jiġi ddeterminat il-limitu tal-għeja tal-azzar tat-test, u wara analiżi statistika tad-dejta, il-limitu tal-għeja tal-azzar tat-test huwa ta' madwar 760 MPa; sabiex tiġi kkaratterizzata l-ħajja tal-għeja tal-azzar tat-test taħt stress differenti, tiġi pplottjata l-kurva SN, kif muri fil-Figura 3. Kif jidher mill-Figura 3, livelli differenti ta' stress jikkorrispondu għal ħajja tal-għeja differenti, meta l-ħajja tal-għeja ta' 7, tikkorrispondi għan-numru ta' ċikli għal 107, li jfisser li l-kampjun taħt dawn il-kundizzjonijiet ikun għaddej minn stat, il-valur tal-istress korrispondenti jista' jiġi approssimat bħala l-valur tas-saħħa tal-għeja, jiġifieri 760 MPa. Jidher li l-kurva S-N hija importanti għad-determinazzjoni tal-ħajja tal-għeja tal-materjal għandha valur ta' referenza importanti.
Figura 3 Kurva SN tat-test sperimentali tal-għeja tal-liwi rotatorju tal-azzar
Il-ħajja tal-għeja tat-tieni grupp ta' kampjuni hija murija fit-Tabella 3. Kif jidher mit-Tabella 3, wara li l-azzar tat-test jiġi dekarburizzat f'temperaturi differenti, in-numru ta' ċikli jitnaqqas b'mod ovvju, u huma aktar minn 107, u l-kampjuni kollha tal-għeja huma miksura, u l-ħajja tal-għeja titnaqqas ħafna. Flimkien mal-ħxuna tas-saff dekarburizzat ta' hawn fuq mal-kurva tal-bidla fit-temperatura tista' tidher, il-ħxuna tas-saff dekarburizzat ta' 750 ℃ hija l-akbar, li tikkorrispondi għall-inqas valur tal-ħajja tal-għeja. Il-ħxuna tas-saff dekarburizzat ta' 850 ℃ hija l-iżgħar, li tikkorrispondi mal-valur tal-ħajja tal-għeja li huwa relattivament għoli. Jista' jidher li l-imġiba tad-dekarburizzazzjoni tnaqqas ħafna l-prestazzjoni tal-għeja tal-materjal, u iktar ma jkun eħxen is-saff dekarburizzat, iktar tkun baxxa l-ħajja tal-għeja.
Tabella 3 Ħajja tal-għeja f'temperaturi differenti ta' dekarburizzazzjoni (560 MPa)
Il-morfoloġija tal-ksur tal-għeja tal-kampjun ġiet osservata permezz ta' mikroskopju elettroniku tal-iskannjar, kif muri fil-Fig. 4. Il-Figura 4(a) għaż-żona tas-sors tax-xquq, il-figura tista' tidher ark tal-għeja ovvju, skont l-ark tal-għeja biex jinstab is-sors tal-għeja, jista' jidher, is-sors tax-xquq għall-inklużjonijiet mhux metalliċi "għajn tal-ħut", inklużjonijiet fil-konċentrazzjoni tal-istress faċli biex tikkawża, li tirriżulta fi xquq tal-għeja; Il-Fig. 4(b) għall-morfoloġija taż-żona tal-estensjoni tax-xquq, jistgħu jidhru strixxi ovvji tal-għeja, kienet distribuzzjoni simili għal xmara, li tappartjeni għal frattura kważi-dissoċjattiva, bix-xquq jespandu, eventwalment iwasslu għal frattura. Il-Figura 4(b) turi l-morfoloġija taż-żona tal-espansjoni tax-xquq, jistgħu jidhru strixxi ovvji tal-għeja, fil-forma ta' distribuzzjoni simili għal xmara, li tappartjeni għal frattura kważi-dissoċjattiva, u bl-espansjoni kontinwa tax-xquq, fl-aħħar mill-aħħar twassal għal frattura.
Analiżi tal-frattura tal-għeja
Fig.4 Morfoloġija SEM tal-wiċċ tal-ksur tal-għeja tal-azzar sperimentali
Sabiex jiġi determinat it-tip ta' inklużjonijiet fil-Fig. 4, twettqet analiżi tal-kompożizzjoni tal-ispettru tal-enerġija, u r-riżultati huma murija fil-Fig. 5. Jidher li l-inklużjonijiet mhux metalliċi huma prinċipalment inklużjonijiet ta' Al2O3, li jindika li l-inklużjonijiet huma s-sors ewlieni ta' xquq ikkawżati minn qsim tal-inklużjonijiet.
Figura 5 Spettroskopija tal-Enerġija ta' Inklużjonijiet Mhux Metalliċi
Ikkonkludi
(1) It-tqegħid tat-temperatura tat-tisħin fuq 850 ℃ se jimminimizza l-ħxuna tas-saff dekarburizzat biex inaqqas l-effett fuq il-prestazzjoni tal-għeja.
(2) Il-limitu tal-għeja tat-tgħawwiġ tal-azzar tat-test huwa ta' 760 MPa.
(3) L-azzar tat-test jinqasam f'inklużjonijiet mhux metalliċi, prinċipalment taħlita ta' Al2O3.
(4) Id-dekarburizzazzjoni tnaqqas serjament il-ħajja tal-għeja tal-azzar tat-test, iktar ma jkun eħxen is-saff tad-dekarburizzazzjoni, iktar tkun baxxa l-ħajja tal-għeja.
Ħin tal-posta: 21 ta' Ġunju 2024
