Mikroskopi elektronik skanues u përdor për të vëzhguar thyerjen e lodhjes dhe për të analizuar mekanizmin e thyerjes; në të njëjtën kohë, testi i lodhjes së përkuljes së rrotullimit u krye në ekzemplarët e dekarburizuar në temperatura të ndryshme për të krahasuar jetëgjatësinë e lodhjes së çelikut të testuar me dhe pa dekarburizim dhe për të analizuar efektin e dekarburizimit në performancën e lodhjes së çelikut të provës. Rezultatet tregojnë se, për shkak të ekzistencës së njëkohshme të oksidimit dhe dekarburizimit në procesin e ngrohjes, ndërveprimi midis të dyjave, duke rezultuar në trashësinë e shtresës plotësisht të dekarburizuar me rritjen e temperaturës tregon një tendencë rritjeje dhe më pas zvogëluese, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar arrin një vlerë maksimale prej 120 μm në 750 ℃, dhe trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar arrin një vlerë minimale prej 20 μm në 850 ℃, dhe kufiri i lodhjes së çelikut të testuar është rreth 760 MPa, dhe burimi i çarjeve të lodhjes në çelikun e provës është kryesisht përfshirje jo metalike Al2O3; Sjellja e dekarburizimit zvogëlon shumë jetëgjatësinë e lodhjes së çelikut të provës, duke ndikuar në performancën e lodhjes së çelikut të provës, sa më e trashë të jetë shtresa e dekarburizimit, aq më e ulët është jeta e lodhjes. Për të zvogëluar ndikimin e shtresës së dekarburizimit në performancën e lodhjes së çelikut të provës, temperatura optimale e trajtimit të nxehtësisë së çelikut të provës duhet të vendoset në 850℃.
Ingranazhet janë një komponent i rëndësishëm i automobilave,për shkak të funksionimit me shpejtësi të lartë, pjesa e rrjetës së sipërfaqes së marsheve duhet të ketë forcë të lartë dhe rezistencë ndaj gërryerjes, dhe rrënja e dhëmbit duhet të ketë performancë të mirë lodhjeje në përkulje për shkak të ngarkesës së përsëritur të vazhdueshme, në mënyrë që të shmangen çarjet që çojnë në material. thyerje. Hulumtimet tregojnë se dekarburizimi është një faktor i rëndësishëm që ndikon në performancën e lodhjes në përkulje të centrifugimit të materialeve metalike dhe performanca e lodhjes në përkulje në rrotullim është një tregues i rëndësishëm i cilësisë së produktit, kështu që është e nevojshme të studiohet sjellja e dekarburizimit dhe performanca e lodhjes në përkulje të centrifugimit të materialit testues.
Në këtë punim, furra e trajtimit të nxehtësisë në 20CrMnTi ingranazhet e dekarburizimit të sipërfaqes së çelikut test, analizon temperaturat e ndryshme të ngrohjes në thellësinë e shtresës së dekarburizimit të çelikut të testimit të ligjit në ndryshim; duke përdorur makinën e thjeshtë të testimit të lodhjes së rrezeve QBWP-6000J në testin e lodhjes rrotulluese të përkuljes së çelikut të testimit, përcaktimin e performancës së lodhjes së çelikut të testuar dhe në të njëjtën kohë për të analizuar ndikimin e dekarburizimit në performancën e lodhjes së çelikut të provës për të përmirësuar prodhimin aktual procesin e prodhimit, rrisin cilësinë e produkteve dhe ofrojnë një referencë të arsyeshme. Performanca e lodhjes së çelikut të testimit përcaktohet nga makineria e provës së lodhjes në përkulje të rrotullimit.
1. Materialet dhe metodat e testimit
Materiali testues për një njësi për të siguruar çelik ingranazhesh 20CrMnTi, përbërja kimike kryesore siç tregohet në tabelën 1. Testi i dekarburizimit: materiali i provës përpunohet në ekzemplar cilindrik F8 mm × 12 mm, sipërfaqja duhet të jetë e ndritshme pa njolla. Furra e trajtimit të nxehtësisë u nxeh në 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1000 ℃, dhe më pas u mbajt në temperaturën e dhomës në 1. orë dhe më pas në temperaturën e dhomës 1. Pas trajtimit termik të kampionit me vendosje, bluarje dhe lustrim, me 4% të erozionit të tretësirës së alkoolit të acidit nitrik, përdoret mikroskopi metalurgjik për të vëzhguar shtresën e dekarburizimit të çelikut të testuar, duke matur thellësinë e shtresës së dekarburizimit në temperatura të ndryshme. Testi i lodhjes në përkulje në rrotullim: materiali i provës sipas kërkesave të përpunimit të dy grupeve të mostrave të lodhjes në përkulje rrotullimi, grupi i parë nuk kryen testin e dekarburizimit, grupi i dytë i testit të dekarburizimit në temperatura të ndryshme. Duke përdorur makinën e testimit të lodhjes në përkulje të rrotullimit, dy grupet e çelikut provë për testimin e lodhjes në përkulje rrotullimi, përcaktimi i kufirit të lodhjes së dy grupeve të çelikut të provës, krahasimi i jetëgjatësisë së lodhjes së dy grupeve të çelikut të provës, përdorimi i skanimit Vëzhgimi i frakturës së lodhjes me mikroskop elektronik, analizoni arsyet për thyerjen e mostrës, për të eksploruar efektin e dekarburizimit të vetive të lodhjes së çelikut të provës.
Tabela 1 Përbërja kimike (fraksioni masiv) i çelikut testues wt%
Efekti i temperaturës së ngrohjes në dekarburizimin
Morfologjia e organizimit të dekarburizimit në temperatura të ndryshme të ngrohjes është paraqitur në figurën 1. Siç mund të shihet nga figura, kur temperatura është 675 ℃, sipërfaqja e mostrës nuk shfaqet shtresa e dekarburizimit; kur temperatura rritet në 700 ℃, shtresa e dekarburizimit të sipërfaqes së mostrës filloi të shfaqet, për shtresën e hollë të dekarburizimit të ferritit; me rritjen e temperaturës në 725 ℃, trashësia e shtresës së dekarburizimit të sipërfaqes së mostrës u rrit ndjeshëm; 750 ℃ trashësia e shtresës së dekarburizimit arrin vlerën e saj maksimale, në këtë kohë, kokrra e ferritit është më e qartë, e trashë; kur temperatura rritet në 800 ℃, trashësia e shtresës së dekarburizimit filloi të ulet ndjeshëm, trashësia e saj ra në gjysmën e 750 ℃; kur temperatura vazhdon të rritet në 850 ℃ dhe trashësia e dekarburizimit është treguar në Fig. 1. 800 ℃, trashësia e shtresës së plotë të dekarburizimit filloi të ulet ndjeshëm, trashësia e saj ra në 750 ℃ kur gjysma; kur temperatura vazhdon të rritet në 850 ℃ dhe më lart, trashësia e shtresës së plotë të dekarburizimit të çelikut të testimit vazhdon të ulet, gjysma e trashësisë së shtresës së dekarburizimit filloi të rritet gradualisht derisa morfologjia e shtresës së plotë të dekarburizimit u zhduk e gjitha, gjysma e shtresës së dekarburizimit morfologjia gradualisht e qartë. Mund të shihet se trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar me rritjen e temperaturës fillimisht është rritur dhe më pas është zvogëluar, arsyeja e këtij fenomeni është për shkak të mostrës në procesin e ngrohjes në të njëjtën kohë sjelljen e oksidimit dhe dekarburizimit, vetëm kur Shpejtësia e dekarburizimit është më e shpejtë se shpejtësia e oksidimit do të shfaqet fenomeni i dekarburizimit. Në fillim të ngrohjes, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar rritet gradualisht me rritjen e temperaturës derisa trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar të arrijë vlerën maksimale, në këtë kohë për të vazhduar rritjen e temperaturës, shkalla e oksidimit të mostrës është më e shpejtë se shkalla e dekarburizimit, e cila pengon rritjen e shtresës plotësisht të dekarburizuar, duke rezultuar në një tendencë rënëse. Mund të shihet se, brenda intervalit 675 ~ 950 ℃, vlera e trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar në 750 ℃ është më e madhja, dhe vlera e trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar në 850 ℃ është më e vogla. Prandaj, temperatura e ngrohjes së çelikut të provës rekomandohet të jetë 850 ℃.
Fig.1 Histomorfologjia e shtresës së dekarburizuar të çelikut provë e mbajtur në temperatura të ndryshme ngrohjeje për 1 orë
Krahasuar me shtresën gjysmë të dekarburizuar, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar ka një ndikim negativ më serioz në vetitë e materialit, do të zvogëlojë shumë vetitë mekanike të materialit, të tilla si ulja e forcës, ngurtësisë, rezistencës ndaj konsumit dhe kufirit të lodhjes. etj., dhe gjithashtu rrisin ndjeshmërinë ndaj çarjeve, duke ndikuar në cilësinë e saldimit etj. Prandaj, kontrolli i trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar ka një rëndësi të madhe për të përmirësuar performancën e produktit. Figura 2 tregon lakoren e variacionit të trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar me temperaturën, e cila tregon më qartë variacionin e trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar. Nga figura mund të shihet se trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar është vetëm rreth 34μm në 700℃; me rritjen e temperaturës në 725 ℃, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar rritet ndjeshëm në 86 μm, që është më shumë se dyfishi i trashësisë së shtresës plotësisht të dekarburizuar në 700 ℃; kur temperatura ngrihet në 750 ℃, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar Kur temperatura rritet në 750 ℃, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar arrin vlerën maksimale prej 120 μm; ndërsa temperatura vazhdon të rritet, trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar fillon të ulet ndjeshëm, në 70 μm në 800℃, dhe më pas në vlerën minimale prej rreth 20μm në 850℃.
Fig.2 Trashësia e shtresës plotësisht të dekarburizuar në temperatura të ndryshme
Efekti i dekarburizimit në performancën e lodhjes në përkuljen e rrotullimit
Për të studiuar efektin e dekarburizimit në vetitë e lodhjes së çelikut të sustave, u kryen dy grupe testesh të lodhjes në përkulje, grupi i parë ishte testimi i lodhjes drejtpërdrejt pa dekarburizim dhe grupi i dytë ishte testimi i lodhjes pas dekarburizimit në të njëjtin stres. niveli (810 MPa), dhe procesi i dekarburizimit u mbajt në 700-850 ℃ për 1 orë. Grupi i parë i ekzemplarëve është paraqitur në tabelën 2, e cila është jetëgjatësia e lodhjes së çelikut të sustave.
Jeta e lodhjes së grupit të parë të ekzemplarëve është paraqitur në tabelën 2. Siç mund të shihet nga tabela 2, pa dekarburizim, çeliku i provës iu nënshtrua vetëm 107 cikleve në 810 MPa, dhe nuk ndodhi asnjë thyerje; kur niveli i stresit tejkaloi 830 MPa, disa nga ekzemplarët filluan të thyhen; kur niveli i stresit tejkaloi 850 MPa, ekzemplarët e lodhjes u thyen të gjitha.
Tabela 2 Jeta e lodhjes nën nivele të ndryshme stresi (pa dekarburizim)
Për të përcaktuar kufirin e lodhjes, përdoret metoda e grupit për të përcaktuar kufirin e lodhjes së çelikut të provës, dhe pas analizës statistikore të të dhënave, kufiri i lodhjes së çelikut të provës është rreth 760 MPa; për të karakterizuar jetëgjatësinë e lodhjes së çelikut të provës nën sforcime të ndryshme, kurba SN vizatohet, siç tregohet në figurën 3. Siç mund të shihet nga figura 3, nivele të ndryshme stresi korrespondojnë me jetë të ndryshme lodhjeje, kur jeta e lodhjes prej 7 , që korrespondon me numrin e cikleve për 107, që do të thotë se ekzemplarët në këto kushte janë përmes gjendjes, vlera përkatëse e stresit mund të përafrohet si vlera e forcës së lodhjes, domethënë 760 MPa. Mund të shihet se kurba S - N është e rëndësishme për përcaktimin e jetëgjatësisë së lodhjes së materialit ka një vlerë të rëndësishme referimi.
Figura 3 Kurba SN e testit eksperimental të lodhjes së përkuljes rrotulluese të çelikut
Jeta e lodhjes së grupit të dytë të mostrave është paraqitur në tabelën 3. Siç shihet nga tabela 3, pasi çeliku i provës është dekarburizuar në temperatura të ndryshme, numri i cikleve është dukshëm reduktuar, dhe ato janë më shumë se 107, dhe të gjitha mostrat e lodhjes janë thyer dhe jeta e lodhjes është reduktuar shumë. Kombinuar me trashësinë e sipërme të shtresës së dekarburizuar me kurbën e ndryshimit të temperaturës mund të shihet, 750 ℃ trashësia e shtresës së dekarburizuar është më e madhja, që korrespondon me vlerën më të ulët të jetës së lodhjes. 850 ℃ trashësia e shtresës së dekarburizuar është më e vogla, që korrespondon me vlerën e jetës së lodhjes është relativisht e lartë. Mund të shihet se sjellja e dekarburizimit zvogëlon shumë performancën e lodhjes së materialit, dhe sa më e trashë të jetë shtresa e dekarburizuar, aq më e ulët është jeta e lodhjes.
Tabela 3 Jetëgjatësia e lodhjes në temperatura të ndryshme dekarburizimi (560 MPa)
Morfologjia e thyerjes së lodhjes së ekzemplarit u vëzhgua nga mikroskopi elektronik skanues, siç tregohet në figurën 4. Figura 4(a) për zonën e burimit të plasaritjes, figura mund të shihet qartë harku i lodhjes, sipas harkut të lodhjes për të gjetur burimin lodhje, mund të shihet, burimi i plasaritjes për përfshirjet jometalike "sy-peshk", përfshirje të lehta për të shkaktuar përqendrim stresi, duke rezultuar në çarje lodhjeje; Fig. 4(b) për morfologjinë e zonës së zgjerimit të plasaritjes, mund të shihen vija të dukshme të lodhjes, shpërndarja në formë lumi, i përket frakturës thuajse disociative, me çarje që zgjerohen, duke çuar përfundimisht në thyerje. Figura 4(b) tregon morfologjinë e zonës së zgjerimit të plasaritjes, mund të shihen vija të dukshme lodhjeje, në formën e shpërndarjes në formë lumi, e cila i përket thyerjes thuajse disociative dhe me zgjerimin e vazhdueshëm të çarjeve, që përfundimisht çon në thyerje. .
Analiza e thyerjes së lodhjes
Fig.4 Morfologjia SEM e sipërfaqes së thyerjes së lodhjes së çelikut eksperimental
Për të përcaktuar llojin e përfshirjeve në figurën 4, është kryer analiza e përbërjes së spektrit energjetik dhe rezultatet janë paraqitur në figurën 5. Mund të shihet se përfshirjet jometalike janë kryesisht përfshirje Al2O3, gjë që tregon se përfshirjet janë burimi kryesor i çarjeve të shkaktuara nga plasaritja e inkluzioneve.
Figura 5 Spektroskopia energjetike e përfshirjeve jometalike
konkludoni
(1) Pozicionimi i temperaturës së ngrohjes në 850 ℃ do të minimizojë trashësinë e shtresës së dekarburizuar për të zvogëluar efektin në performancën e lodhjes.
(2) Kufiri i lodhjes së lakimit të centrifugimit të çelikut është 760 MPa.
(3) Testi i plasaritjes së çelikut në përfshirje jo metalike, kryesisht përzierje Al2O3.
(4) dekarburizimi redukton seriozisht jetën e lodhjes së çelikut të provës, sa më e trashë të jetë shtresa e dekarburizimit, aq më e ulët është jeta e lodhjes.
Koha e postimit: Qershor-21-2024