स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप थकान फ्र्याक्चर अवलोकन गर्न र फ्र्याक्चर मेकानिज्मको विश्लेषण गर्न प्रयोग गरिएको थियो; एकै समयमा, स्पिन झुकाउने थकान परीक्षण विभिन्न तापमानमा decarburized नमूनाहरूमा परीक्षण स्टीलको थकान जीवन decarburization संग र बिना तुलना गर्न, र परीक्षण स्टील को थकान प्रदर्शन मा decarburization को प्रभाव को विश्लेषण गर्न को लागी गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाउँदछ कि, तताउने प्रक्रियामा अक्सिडेशन र डेकार्ब्युराइजेशनको एक साथ अस्तित्वको कारण, तापक्रमको बृद्धिसँगै पूर्ण रूपमा डिकार्बुराइज्ड तहको मोटाईको परिणामस्वरूप दुबै बीचको अन्तरक्रिया बढ्दै र त्यसपछि घट्ने प्रवृत्ति देखाउँदछ। पूर्ण decarburized तह को मोटाई 750 ℃ मा 120 μm को अधिकतम मान पुग्छ, र पूर्ण decarburized तह को मोटाई 850 ℃ मा 20 μm को न्यूनतम मान पुग्छ, र परीक्षण इस्पात को थकान सीमा लगभग 760 MPa छ, र परीक्षण स्टील मा थकान दरार को स्रोत मुख्यतया Al2O3 गैर-धातु समावेश छ; decarburization व्यवहारले परीक्षण स्टीलको थकान जीवनलाई धेरै कम गर्दछ, परीक्षण स्टीलको थकान प्रदर्शनलाई असर गर्छ, decarburization तह बाक्लो, कम थकान जीवन। परीक्षण स्टील को थकान प्रदर्शन मा decarburization तह को प्रभाव को कम गर्न को लागी, परीक्षण स्टील को इष्टतम गर्मी उपचार तापमान 850 ℃ मा सेट गरिनु पर्छ।
गियर अटोमोबाइल को एक महत्वपूर्ण घटक होउच्च गतिमा सञ्चालनको कारण, गियर सतहको जालको भागमा उच्च बल र घर्षण प्रतिरोध हुनुपर्दछ, र दाँतको जराले लगातार दोहोर्याइएको लोडको कारणले राम्रो झुकाउने थकान प्रदर्शन गर्नुपर्दछ, सामग्रीमा निम्त्याउने दरारहरूबाट बच्न। फ्र्याक्चर। अनुसन्धानले देखाउँछ कि decarburization धातु सामग्रीको स्पिन झुकाउने थकान प्रदर्शनलाई असर गर्ने एक महत्त्वपूर्ण कारक हो, र स्पिन झुकाउने थकान प्रदर्शन उत्पादन गुणस्तरको एक महत्त्वपूर्ण सूचक हो, त्यसैले यो परीक्षण सामग्रीको decarburization व्यवहार र स्पिन झुकने थकान प्रदर्शन अध्ययन गर्न आवश्यक छ।
यस कागज मा, 20CrMnTi गियर स्टील सतह decarburization परीक्षण मा गर्मी उपचार भट्टी, परिवर्तन कानून को परीक्षण स्टील decarburization तह गहिराई मा विभिन्न ताप तापमान विश्लेषण; QBWP-6000J सरल बीम थकान परीक्षण मेसिन परीक्षण स्टील रोटरी झुकाउने थकान परीक्षण, परीक्षण स्टील थकान प्रदर्शन को निर्धारण, र एकै समयमा सुधार गर्न वास्तविक उत्पादन को लागी परीक्षण स्टील को थकान प्रदर्शन मा decarburization को प्रभाव को विश्लेषण गर्न को लागी। उत्पादन प्रक्रिया, उत्पादन को गुणस्तर वृद्धि र एक उचित सन्दर्भ प्रदान। परीक्षण स्टील थकान प्रदर्शन स्पिन झुकाउने थकान परीक्षण मिसिन द्वारा निर्धारण गरिन्छ।
1. परीक्षण सामग्री र विधिहरू
20CrMnTi गियर स्टील प्रदान गर्न एकाइको लागि परीक्षण सामग्री, तालिका 1 मा देखाइएको मुख्य रासायनिक संरचना। Decarburization परीक्षण: परीक्षण सामग्री Ф8 mm × 12 mm बेलनाकार नमूनामा प्रशोधन गरिन्छ, सतह दाग बिना उज्यालो हुनुपर्छ। तातो उपचार भट्टीलाई 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, नमूनामा तताइयो र 1 घन्टा होल्ड गरियो, र त्यसपछि कोठाको तापक्रममा हावामा कूल्ड गरियो। नाइट्रिक एसिड अल्कोहल समाधान क्षरणको 4% संग सेटिङ, पीस र पालिस गरेर नमूनाको तातो उपचार पछि, विभिन्न तापमानमा decarburization तहको गहिराई नाप्ने, परीक्षण स्टील decarburization तह अवलोकन गर्न धातु विज्ञान माइक्रोस्कोपी प्रयोग। स्पिन झुकाउने थकान परीक्षण: स्पिन झुकाउने थकान नमूनाहरूको दुई समूहको प्रशोधनको आवश्यकता अनुसार परीक्षण सामग्री, पहिलो समूहले डेकार्बुराइजेशन परीक्षण गर्दैन, दोस्रो समूहले विभिन्न तापमानमा डेकार्बुराइजेशन परीक्षण। स्पिन झुकाउने थकान परीक्षण मेसिन प्रयोग गरेर, स्पिन झुकाउने थकान परीक्षणको लागि परीक्षण स्टीलको दुई समूहहरू, परीक्षण स्टीलको दुई समूहहरूको थकान सीमाको निर्धारण, परीक्षण स्टीलको दुई समूहहरूको थकान जीवनको तुलना, स्क्यानिङको प्रयोग। इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप थकान फ्र्याक्चर अवलोकन, नमूना को फ्र्याक्चर को कारणहरु को विश्लेषण, परीक्षण इस्पात को थकान गुण को decarburization को प्रभाव को अन्वेषण गर्न को लागी।
तालिका 1 परीक्षण स्टील wt% को रासायनिक संरचना (द्रव्यमान अंश)
decarburization मा ताप तापमान को प्रभाव
विभिन्न तताउने तापक्रम अन्तर्गत decarburization संगठनको आकारविज्ञान चित्र 1 मा देखाइएको छ। चित्रबाट देख्न सकिन्छ, जब तापमान 675 ℃ हुन्छ, नमूना सतह decarburization तह देखा पर्दैन; जब तापमान 700 ℃ मा बढ्छ, नमूना सतह decarburization तह देखा पर्न थाल्यो, पातलो फेराइट decarburization तहको लागि; तापमान 725 ℃ मा वृद्धि संग, नमूना सतह decarburization तह मोटाई उल्लेखनीय वृद्धि; 750 ℃ decarburization तह मोटाई यसको अधिकतम मूल्य पुग्छ, यस समयमा, फेराइट अन्न अधिक स्पष्ट, मोटो छ; जब तापमान 800 ℃ मा बढ्छ, decarburization लेयर मोटाई उल्लेखनीय रूपमा कम हुन थाल्यो, यसको मोटाई 750 ℃ को आधामा झर्यो; जब तापमान 850 ℃ मा बढ्दै जान्छ र decarburization को मोटाई चित्र 1 मा देखाइएको छ। 800 ℃, पूर्ण decarburization तह मोटाई उल्लेखनीय रूपमा कम हुन थाल्यो, यसको मोटाई 750 ℃ मा घट्यो जब आधा; जब तापमान 850 ℃ र माथि बढ्दै जान्छ, परीक्षण स्टील पूर्ण decarburization तह मोटाई घट्न जारी छ, आधा decarburization तह मोटाई बिस्तारै बढ्न थाले जब सम्म पूर्ण decarburization तह आकारविज्ञान सबै गायब, आधा decarburization तह आकार बिस्तारै स्पष्ट। यो देख्न सकिन्छ कि तापमान वृद्धि संग पूर्ण decarburized तह को मोटाई पहिले बढेको थियो र त्यसपछि घट्यो, यो घटना को कारण एकै समयमा अक्सीकरण र decarburization व्यवहार मा तताउने प्रक्रिया मा नमूना को कारण हो, मात्र जब। decarburization दर अक्सीकरण को गति भन्दा छिटो छ decarburization घटना देखा पर्नेछ। तताउने सुरुमा, पूर्ण रूपमा decarburized तहको मोटाई तापमान वृद्धि संग बिस्तारै बढ्छ जब सम्म पूर्ण decarburized तह को मोटाई अधिकतम मान पुग्दैन, यस समयमा तापमान बढाउन जारी राख्न, नमूना अक्सीकरण दर भन्दा छिटो छ। decarburization दर, जसले पूर्ण रूपमा decarburized तहको बृद्धिलाई रोक्छ, जसको परिणामस्वरूप तलको प्रवृत्ति हुन्छ। यो देख्न सकिन्छ कि, 675 ~ 950 ℃ को दायरा भित्र, 750 ℃ मा पूर्ण decarburized तहको मोटाईको मान सबैभन्दा ठूलो छ, र 850 ℃ मा पूर्ण decarburized तहको मोटाईको मान सबैभन्दा सानो छ, तसर्थ, परीक्षण स्टील को ताप तापमान 850 ℃ हुन सिफारिस गरिएको छ।
Fig.1 1 घन्टाको लागि फरक तापक्रममा राखिएको टेस्ट स्टिलको डेकार्बराइज्ड तहको हिस्टोमोर्फोलजी
अर्ध-decarburized तहको तुलनामा, पूर्ण रूपमा decarburized तहको मोटाईले भौतिक गुणहरूमा बढी गम्भीर नकारात्मक प्रभाव पार्छ, यसले सामग्रीको मेकानिकल गुणहरूलाई धेरै कम गर्नेछ, जस्तै शक्ति, कठोरता, पहिरन प्रतिरोध र थकान सीमा घटाउने। , आदि, र वेल्डिङको गुणस्तरलाई असर गर्ने, क्र्याकहरूप्रति संवेदनशीलता पनि बढाउँछ। तसर्थ, उत्पादन प्रदर्शन सुधार गर्न पूर्ण रूपमा decarburized तह को मोटाई नियन्त्रण ठूलो महत्व छ। चित्र 2 ले पूर्ण रूपमा decarburized तहको मोटाईको तापमानको साथ भिन्नता वक्र देखाउँछ, जसले पूर्ण रूपमा decarburized तहको मोटाईको भिन्नतालाई अझ स्पष्ट रूपमा देखाउँछ। यो चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि पूर्ण रूपमा decarburized तह को मोटाई 700℃ मा लगभग 34μm मात्र छ; तापमान 725 ℃ मा वृद्धि संग, पूर्ण decarburized तह को मोटाई 86 μm मा उल्लेखनीय वृद्धि हुन्छ, जुन 700 ℃ मा पूर्ण decarburized तह को मोटाई को दुई गुणा भन्दा बढी छ; जब तापमान 750 ℃ मा बढाइन्छ, पूर्ण decarburized तह को मोटाई जब तापमान 750 ℃ मा बढ्छ, पूर्ण decarburized तह को मोटाई 120 μm को अधिकतम मान पुग्छ; तापक्रम बढ्दै जाँदा, पूर्ण रूपमा decarburized तहको मोटाई तीव्र रूपमा घट्न थाल्छ, 800 ℃ मा 70 μm मा, र त्यसपछि 850 ℃ मा लगभग 20μm को न्यूनतम मानमा।
Fig.2 विभिन्न तापमानहरूमा पूर्ण रूपमा डिकार्बराइज्ड तहको मोटाई
स्पिन झुकाव मा थकान प्रदर्शन मा decarburization को प्रभाव
वसन्त इस्पातको थकान गुणहरूमा डिकार्ब्युराइजेसनको प्रभाव अध्ययन गर्न, स्पिन झुकाउने थकान परीक्षणहरूको दुई समूहहरू गरियो, पहिलो समूह सीधा डेकार्बुराइजेसन बिना थकान परीक्षण थियो, र दोस्रो समूह उही तनावमा decarburization पछि थकान परीक्षण थियो। स्तर (810 MPa), र decarburization प्रक्रिया 1 h को लागि 700-850 ℃ मा आयोजित गरिएको थियो। नमूनाहरूको पहिलो समूह तालिका 2 मा देखाइएको छ, जुन वसन्त इस्पातको थकान जीवन हो।
नमूनाहरूको पहिलो समूहको थकान जीवन तालिका 2 मा देखाइएको छ। तालिका 2 बाट देख्न सकिन्छ, decarburization बिना, परीक्षण इस्पात केवल 810 MPa मा 107 चक्रको अधीनमा थियो, र कुनै फ्र्याक्चर भएको थिएन; जब तनाव स्तर 830 MPa नाघ्यो, केहि नमूनाहरू भाँच्न थाले; जब तनाव स्तर 850 MPa नाघ्यो, थकानका नमूनाहरू सबै भाँचिएका थिए।
तालिका 2 विभिन्न तनाव स्तरहरू अन्तर्गत थकान जीवन (decarburization बिना)
थकान सीमा निर्धारण गर्न, समूह विधि परीक्षण स्टील को थकान सीमा निर्धारण गर्न प्रयोग गरिन्छ, र डाटा को सांख्यिकीय विश्लेषण पछि, परीक्षण इस्पात को थकान सीमा लगभग 760 MPa छ; विभिन्न तनावहरू अन्तर्गत परीक्षण स्टीलको थकान जीवनलाई चित्रण गर्नको लागि, चित्र 3 मा देखाइए अनुसार, SN वक्र प्लट गरिएको छ। चित्र 3 बाट देख्न सकिन्छ, विभिन्न तनाव स्तरहरू विभिन्न थकान जीवनसँग मेल खान्छ, जब 7 को थकान जीवन। , 107 को लागि चक्र को संख्या संगत, जसको मतलब यी अवस्थाहरु अन्तर्गत नमूना राज्य मार्फत छन्, सम्बन्धित तनाव मान थकान शक्ति मान को रूपमा अनुमानित गर्न सकिन्छ, त्यो हो, 760 MPa। यो देख्न सकिन्छ कि S - N वक्र सामाग्री को थकान जीवन को निर्धारण को लागी एक महत्वपूर्ण सन्दर्भ मान छ।
चित्रा 3 प्रयोगात्मक स्टील रोटरी झुकाउने थकान परीक्षण को SN वक्र
नमूनाहरूको दोस्रो समूहको थकान जीवन तालिका 3 मा देखाइएको छ। तालिका 3 बाट देख्न सकिन्छ, परीक्षण स्टील विभिन्न तापमानमा decarburized पछि, चक्र संख्या स्पष्ट रूपमा कम हुन्छ, र तिनीहरू 107 भन्दा बढी छन्, र सबै। थकानका नमूनाहरू भाँचिएका छन्, र थकानको जीवन निकै कम भएको छ। तापमान परिवर्तन वक्र संग माथिको decarburized तह मोटाई संग संयुक्त, 750 ℃ decarburized तह मोटाई थकान जीवन को सबै भन्दा कम मूल्य अनुरूप, सबैभन्दा ठूलो छ। 850 ℃ decarburized तह मोटाई सबैभन्दा सानो छ, थकान जीवन मूल्य संगत अपेक्षाकृत उच्च छ। यो देख्न सकिन्छ कि decarburization व्यवहारले सामग्रीको थकान प्रदर्शनलाई धेरै कम गर्छ, र decarburized तह बाक्लो, कम थकान जीवन।
तालिका 3 विभिन्न decarburization तापमान (560 MPa) मा थकान जीवन
नमूनाको थकान फ्र्याक्चर मोर्फोलोजी इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप स्क्यान गरेर अवलोकन गरिएको थियो, चित्र 4 मा देखाइए अनुसार। क्र्याक स्रोत क्षेत्रको लागि चित्र 4(a), स्रोत पत्ता लगाउन थकान चाप अनुसार, फिगर स्पष्ट थकान चाप देख्न सकिन्छ। थकान को, देख्न सकिन्छ, "फिश-आँखा" गैर-धातु समावेशन को लागी क्र्याक स्रोत, तनाव एकाग्रता को कारण को लागी सजिलो मा समावेश, थकान दरारहरु को परिणामस्वरूप; Fig. 4(b) क्र्याक एक्सटेन्सन एरिया मोर्फोलोजीको लागि, स्पष्ट थकान स्ट्रिपहरू देख्न सकिन्छ, नदी-जस्तै वितरण थियो, अर्ध-डिसोसिएटिभ फ्र्याक्चरसँग सम्बन्धित छ, दरारहरू विस्तार हुँदै, अन्ततः फ्र्याक्चरको नेतृत्व गर्दछ। चित्र 4(b) ले दरार विस्तार क्षेत्रको आकारविज्ञान देखाउँदछ, स्पष्ट थकान लकीरहरू देख्न सकिन्छ, नदी-जस्तै वितरणको रूपमा, जुन अर्ध-विच्छेदन फ्र्याक्चरसँग सम्बन्धित छ, र दरारहरूको निरन्तर विस्तारको साथ, अन्ततः फ्र्याक्चरको लागि नेतृत्व गर्दछ। ।
थकान फ्र्याक्चर विश्लेषण
Fig.4 प्रयोगात्मक स्टीलको थकान फ्र्याक्चर सतहको SEM आकारविज्ञान
चित्र 4 मा समावेशहरूको प्रकार निर्धारण गर्नको लागि, ऊर्जा स्पेक्ट्रम संरचना विश्लेषण गरिएको थियो, र परिणामहरू चित्र 5 मा देखाइएको छ। यो देख्न सकिन्छ कि गैर-धातु समावेशहरू मुख्य रूपमा Al2O3 समावेशहरू हुन्, समावेशहरू संकेत गर्दछ। समावेशी क्र्याकको कारणले गर्दा दरारहरूको मुख्य स्रोत हो।
चित्र 5 गैर-धातु समावेशहरूको ऊर्जा स्पेक्ट्रोस्कोपी
निष्कर्ष निकाल्नुहोस्
(१) तापक्रमलाई ८५० डिग्री सेल्सियसमा राख्दा थकानको कार्यसम्पादनमा प्रभाव कम गर्न डेकार्बराइज्ड तहको मोटाई कम हुनेछ।
(2) परीक्षण स्टील स्पिन झुकाउने थकान सीमा 760 MPa हो।
(3) गैर-धातु समावेशहरूमा परीक्षण स्टील क्र्याकिंग, मुख्यतया Al2O3 मिश्रण।
(4) decarburization गम्भीर रूपमा परीक्षण इस्पात को थकान जीवन कम, decarburization तह बाक्लो, कम थकान जीवन।
पोस्ट समय: जुन-21-2024