Miért nem javítható az oxigéntartalom csökkentése a csapágyacél kifáradási élettartamán? Az elemzések alapján feltételezhető, hogy az oxidzárványok mennyiségének csökkentése után a szulfidfelesleg az acél kifáradási élettartamát befolyásoló kedvezőtlen tényezővé válik. Csak az oxidok és szulfidok egyidejű csökkentésével lehet teljes mértékben kiaknázni az anyagpotenciált, és nagymértékben javítani a csapágyacél kifáradási élettartamát.
Milyen tényezők befolyásolják a csapágyacél kifáradási élettartamát? A fenti problémákat a következőképpen elemezzük:
1. A nitridek hatása a fáradási élettartamra
Egyes tudósok rámutattak arra, hogy ha nitrogént adnak az acélhoz, a nitridek térfogati hányada csökken. Ennek oka az acélban lévő zárványok átlagos méretének csökkenése. A technológia által korlátozottan még mindig jelentős számú, 0,2 hüvelyknél kisebb zárványrészecskét számolnak. Pontosan ezeknek az apró nitrid részecskéknek van közvetlen hatása a csapágyacél kifáradási élettartamára. A Ti az egyik legerősebb nitridképző elem. Kis fajsúlyú, könnyen lebegtethető. A Ti egy része az acélban marad, és többszögű zárványokat képez. Az ilyen zárványok valószínűleg helyi feszültségkoncentrációt és kifáradási repedéseket okoznak, ezért az ilyen zárványok előfordulását ellenőrizni kell.
A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy az acél oxigéntartalma 20 ppm alá csökken, a nitrogéntartalom nő, a nemfémes zárványok mérete, típusa és eloszlása javul, a stabil zárványok pedig jelentősen csökkennek. Bár az acélban a nitrid részecskék megnövekednek, a részecskék nagyon kicsik, és a szemcsehatáron vagy a szemcsén belül diszpergált állapotban oszlanak el, ami kedvező tényezővé válik, így a csapágyacél szilárdsága és szívóssága jól illeszkedik. és az acél keménysége és szilárdsága jelentősen megnő. , különösen a kontakt fáradtság javító hatása az élet objektív.
2. Az oxidok hatása a kifáradási élettartamra
Az acél oxigéntartalma az anyagot befolyásoló fontos tényező. Minél alacsonyabb az oxigéntartalom, annál nagyobb a tisztaság és annál hosszabb a megfelelő névleges élettartam. Szoros kapcsolat van az acél oxigéntartalma és az oxidok között. Az olvadt acél megszilárdulása során az alumínium, kalcium, szilícium és más elemek oldott oxigénje oxidokat képez. Az oxidzárvány tartalma az oxigén függvénye. Az oxigéntartalom csökkenésével az oxidzárványok csökkenni fognak; a nitrogéntartalom megegyezik az oxigéntartalommal, és a nitriddel is funkcionális kapcsolatban áll, de mivel az oxid jobban eloszlik az acélban, ugyanazt a szerepet tölti be, mint a karbid támaszpontja. , így nincs romboló hatása az acél kifáradási élettartamára.
Az oxidok jelenléte miatt az acél tönkreteszi a fémmátrix folytonosságát, és mivel az oxidok tágulási együtthatója kisebb, mint a csapágyacél mátrix tágulási együtthatója, váltakozó feszültségnek kitéve könnyű feszültségkoncentrációt generálni és válni. a fémfáradás eredete. A stresszkoncentráció nagy része oxidok, pontzárványok és a mátrix között alakul ki. Amikor a feszültség elér egy elég nagy értéket, repedések keletkeznek, amelyek gyorsan kitágulnak és elpusztulnak. Minél kisebb a zárványok plaszticitása és minél élesebb a forma, annál nagyobb a feszültségkoncentráció.
3. A szulfid hatása a fáradtsági élettartamra
Az acélban található kén szinte teljes mennyisége szulfidok formájában létezik. Minél magasabb az acél kéntartalma, annál nagyobb az acél szulfidtartalma. Mivel azonban a szulfid jól körülvehető az oxiddal, az oxid kifáradási élettartamra gyakorolt hatása csökken, így a zárványok számának a kifáradási élettartamra gyakorolt hatása nem feltétlenül függ össze a fárasztó anyag természetével, méretével és eloszlásával. a zárványok. Minél biztosabbak a zárványok, annál kisebbnek kell lennie a kifáradási élettartamnak, és az egyéb befolyásoló tényezőket is átfogóan figyelembe kell venni. A csapágyacélban a szulfidok finom formában diszpergálódnak és oszlanak el, és oxidzárványokkal keverednek, amelyeket metallográfiai módszerekkel is nehéz azonosítani. Kísérletek igazolták, hogy az eredeti eljárás alapján az Al mennyiségének növelése pozitívan hat az oxidok és szulfidok redukálására. Ennek az az oka, hogy a Ca meglehetősen erős kéntelenítő képességgel rendelkezik. A zárványok a szilárdságra csekély hatást gyakorolnak, az acél szívósságára viszont ártalmasabbak, a károsodás mértéke pedig az acél szilárdságától függ.
Xiao Jimei, egy ismert szakértő rámutatott, hogy az acél zárványai rideg fázis, minél nagyobb a térfogathányad, annál kisebb a szívósság; minél nagyobb a zárványok mérete, annál gyorsabban csökken a szívósság. A hasítási törés szívóssága szempontjából minél kisebb a zárványok mérete és minél kisebb a zárványok távolsága, a szívósság nemhogy nem csökken, hanem növekszik. A hasítási törés kevésbé valószínű, ami növeli a hasítási törési szilárdságot. Valaki egy speciális tesztet végzett: a két A és B acél tétel ugyanahhoz az acéltípushoz tartozik, de a benne lévő zárványok eltérőek.
A hőkezelést követően a két tétel A és B acél azonos 95 kg/mm' szakítószilárdságot ért el, az A és B acélok folyáshatára megegyezett. A nyúlás és a területcsökkentés tekintetében a B acél valamivel alacsonyabb, mint az A acél még mindig minősített. A kifáradási teszt (forgóhajlítás) után kiderül, hogy: Az acél hosszú élettartamú anyag, magas kifáradási határértékkel; A B rövid élettartamú anyag, alacsony kifáradási határértékkel. Ha az acélminta ciklikus feszültsége valamivel nagyobb, mint az A acél kifáradási határa, a B acél élettartama csak az A acél 1/10-e. Az A és B acél zárványai oxidok. A zárványok összmennyiségét tekintve az A acél tisztasága rosszabb, mint a B acélé, de az A acél oxidszemcséi azonos méretűek és egyenletesen oszlanak el; a B acél tartalmaz néhány nagy szemcsés zárványt, és az eloszlás nem egyenletes. . Ez teljes mértékben mutatja, hogy Xiao Jimei úr álláspontja helyes.
Feladás időpontja: 2022. július 25