Kusanthula ma electron microscope kunagwiritsidwa ntchito kuwona kusweka kwa kutopa ndikuwunika momwe kusweka kumagwirira ntchito; nthawi yomweyo, mayeso a kutopa opindika ndi kupindika kwa spin anachitika pa zitsanzo zochotsedwa kabati pa kutentha kosiyanasiyana kuti ayerekeze moyo wa kutopa kwa chitsulo choyesera ndi popanda kuchotsedwa kabati, komanso kusanthula momwe kuchotsedwa kabati kumakhudzira magwiridwe antchito a kutopa kwa chitsulo choyesera. Zotsatira zake zikuwonetsa kuti, chifukwa cha kukhalapo kwa okosijeni ndi kuchotsedwa kabati panthawi yotenthetsera, kuyanjana pakati pa ziwirizi, zomwe zimapangitsa kuti makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kabati ndi kukula kwa kutentha kukuwonetsa chizolowezi chowonjezeka kenako ndikuchepa, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kabati amafika pamlingo wapamwamba wa 120 μm pa 750 ℃, ndipo makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kabati amafika pamlingo wochepera wa 20 μm pa 850 ℃, ndipo malire a kutopa a chitsulo choyesera ndi pafupifupi 760 MPa, ndipo gwero la ming'alu ya kutopa mu chitsulo choyesera makamaka ndi Al2O3 non-metallic inclusions; Khalidwe la decarburization limachepetsa kwambiri moyo wa kutopa kwa chitsulo choyesera, zomwe zimakhudza momwe chitsulo choyesera chimagwirira ntchito, momwe gawo loyezera decarburization limakulirakulira, komanso momwe moyo wa kutopa umachepera. Pofuna kuchepetsa mphamvu ya gawo loyezera decarburization pa ntchito ya kutopa kwa chitsulo choyesera, kutentha kwabwino kwambiri kwa chitsulo choyesera kuyenera kukhazikitsidwa pa 850℃.
Zida ndi gawo lofunika kwambiri la galimotoChifukwa cha ntchito yothamanga kwambiri, gawo la ma mesh pamwamba pa giya liyenera kukhala ndi mphamvu zambiri komanso kukana kukwawa, ndipo muzu wa dzino uyenera kukhala ndi magwiridwe antchito abwino ogoba chifukwa cha katundu wobwerezabwereza, kuti tipewe ming'alu yomwe imabweretsa kusweka kwa zinthu. Kafukufuku akuwonetsa kuti kuchotsedwa kwa carburization ndi chinthu chofunikira chomwe chimakhudza magwiridwe antchito a kutopa kwa spin bending kwa zinthu zachitsulo, ndipo magwiridwe antchito a spin bending fatigue ndi chizindikiro chofunikira cha mtundu wa malonda, chifukwa chake ndikofunikira kuphunzira momwe deburization imagwirira ntchito komanso momwe spin bending fatigue imagwirira ntchito pazinthu zoyesera.
Mu pepalali, ng'anjo yotenthetsera kutentha pa mayeso a 20CrMnTi achitsulo pamwamba pa chitsulo, isanthula kutentha kosiyanasiyana pa kuya kwa gawo la chitsulo choyesera chochotsa kabotolo la lamulo losintha; pogwiritsa ntchito makina oyesera kutopa a QBWP-6000J osavuta pa mayeso oyesera kutopa achitsulo choyesera, kudziwa momwe kutopa kwachitsulo choyesera kumagwirira ntchito, komanso nthawi yomweyo kusanthula momwe kutopa kwachitsulo choyesera kumakhudzira magwiridwe antchito achitsulo choyesera pakupanga kwenikweni kuti kuwongolere njira yopangira, kukulitsa ubwino wa zinthu ndikupereka chidziwitso choyenera. Kutopa kwachitsulo choyesera kumatsimikiziridwa ndi makina oyesera kutopa a spin bending.
1. Zipangizo zoyesera ndi njira
Zipangizo zoyesera za chipangizo chopereka chitsulo cha giya cha 20CrMnTi, chomwe chimapanga mankhwala ambiri monga momwe zasonyezedwera mu Gome 1. Mayeso a decarburization: zinthu zoyesera zimakonzedwa kukhala chitsanzo cha cylindrical cha Ф8 mm × 12 mm, pamwamba pake payenera kukhala kowala popanda madontho. Chitofu chotenthetsera kutentha chinatenthedwa kufika pa 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, mu chitsanzocho ndikusunga kwa ola limodzi, kenako ndikuziziritsidwa ndi mpweya kutentha kwa chipinda. Pambuyo pochiza kutentha kwa chitsanzocho mwa kukhazikitsa, kupera ndi kupukuta, ndi 4% ya nitric acid alcohol solution kukokoloka, kugwiritsa ntchito microscopy ya metallurgical kuti muwone gawo loyesera la decarburization lachitsulo, kuyeza kuya kwa gawo loyeretsera kutentha pa kutentha kosiyanasiyana. Mayeso a kutopa kwa spin bend: zipangizo zoyesera malinga ndi zofunikira pakukonza magulu awiri a zitsanzo za kutopa kwa spin bend, gulu loyamba silichita mayeso a decarburization, gulu lachiwiri la mayeso a decarburization pa kutentha kosiyana. Pogwiritsa ntchito makina oyesera kutopa kwa spin bend, magulu awiri a zitsulo zoyesera zoyesera kutopa kwa spin bend, kudziwa malire a kutopa kwa magulu awiri a zitsulo zoyesera, kuyerekeza moyo wa kutopa kwa magulu awiri a zitsulo zoyesera, kugwiritsa ntchito scanning electron microscope fatigue fracture attention, kusanthula zifukwa za kusweka kwa chitsanzocho, kufufuza momwe decarburization ya mphamvu ya kutopa ya chitsulo choyesera imakhudzira.
Gome 1 Kapangidwe ka mankhwala (gawo lalikulu) la chitsulo choyesera kulemera kwake%
Zotsatira za kutentha kwa kutentha pa decarburization
Kapangidwe ka kapangidwe ka decarburization pansi pa kutentha kosiyanasiyana kakuwonetsedwa mu Chithunzi 1. Monga momwe zikuonekera pachithunzichi, kutentha kuli 675 ℃, pamwamba pa chitsanzo sikuwoneka ngati decarburization wosanjikiza; kutentha kukakwera kufika pa 700 ℃, pamwamba pa chitsanzo chodecarburization wosanjikiza unayamba kuwonekera, pa wosanjikiza woonda wa ferrite decarburization; kutentha kukakwera kufika pa 725 ℃, makulidwe a pamwamba pa chitsanzo chodecarburization wosanjikiza anawonjezeka kwambiri; makulidwe a 750 ℃ decarburization wosanjikiza amafika pamtengo wake wapamwamba, panthawiyi, tirigu wa ferrite umakhala womveka bwino, wosalala; kutentha kukakwera kufika pa 800 ℃, makulidwe a gawo lodecarburization anayamba kuchepa kwambiri, makulidwe ake anatsika kufika pa theka la 750 ℃; kutentha kukapitirira kufika pa 850 ℃ ndipo makulidwe a decarburization akuwonetsedwa mu Chithunzi 1. 800 ℃, makulidwe onse a gawo lodecarburization anayamba kuchepa kwambiri, makulidwe ake anatsika kufika pa 750 ℃ pamene theka; Pamene kutentha kukupitirira kukwera kufika pa 850 ℃ ndi kupitirira apo, makulidwe a gawo la decarburization lachitsulo choyesera akupitirira kuchepa, makulidwe a theka la decarburization lachigawo anayamba kuwonjezeka pang'onopang'ono mpaka mawonekedwe athunthu a decarburization lachigawo chonsecho atatha, mawonekedwe a theka la decarburization lachigawo pang'onopang'ono akuonekera. Zikuoneka kuti makulidwe a gawo lodecarburized lathunthu ndi kutentha kukukwera koyamba kenako nkuchepetsedwa, chifukwa cha izi ndi chifukwa cha chitsanzo chomwe chikutenthedwa panthawi yomweyo momwe ma oxidation ndi decarburization zimachitikira, pokhapokha ngati kuchuluka kwa decarburization kuli mofulumira kuposa liwiro la oxidation kudzawonekera chochitika cha decarburization. Poyamba kutentha, makulidwe a gawo lodecarburized lathunthu akuwonjezeka pang'onopang'ono ndi kutentha kukukwera mpaka makulidwe a gawo lodecarburized lathunthu litafika pamtengo wapamwamba kwambiri, panthawiyi kuti kutentha kupitirire kukwera, kuchuluka kwa oxidation kwa chitsanzo kumakhala mofulumira kuposa kuchuluka kwa decarburization, zomwe zimalepheretsa kuwonjezeka kwa gawo lodecarburized lathunthu, zomwe zimapangitsa kuti zinthu zisinthe. Zikuoneka kuti, mkati mwa 675 ～950 ℃, mtengo wa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu pa 750 ℃ ndiye waukulu kwambiri, ndipo mtengo wa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu pa 850 ℃ ndiye wocheperako, chifukwa chake, kutentha kwa chitsulo choyesera kumalimbikitsidwa kukhala 850 ℃.
Chithunzi 1 Mbiri ya chitsulo choyesera chosakanizidwa ndi kabati chomwe chimasungidwa kutentha kosiyanasiyana kwa ola limodzi
Poyerekeza ndi wosanjikiza wochotsedwa pang'ono, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu ali ndi zotsatira zoyipa kwambiri pa zinthu zakuthupi, zimachepetsa kwambiri mphamvu zamakina a zinthuzo, monga kuchepetsa mphamvu, kuuma, kukana kuvala ndi malire otopa, ndi zina zotero, komanso kuwonjezera kukhudzidwa ndi ming'alu, zomwe zimakhudza ubwino wa kuwotcherera ndi zina zotero. Chifukwa chake, kuwongolera makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu ndikofunikira kwambiri kuti zinthu zigwire bwino ntchito. Chithunzi 2 chikuwonetsa kusintha kwa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu ndi kutentha, zomwe zikuwonetsa kusintha kwa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu momveka bwino. Zitha kuwoneka kuchokera pachithunzichi kuti makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu ndi pafupifupi 34μm pa 700℃; kutentha kukakwera kufika pa 725 ℃, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu amawonjezeka kwambiri kufika pa 86 μm, zomwe ndi zochulukirapo kawiri kuposa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu pa 700 ℃; kutentha kukakwera kufika pa 750 ℃, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu Pamene kutentha kukakwera kufika pa 750 ℃, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu amafika pamlingo wapamwamba wa 120 μm; pamene kutentha kukupitirira kukwera, makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu amayamba kuchepa kwambiri, kufika pa 70 μm pa 800℃, kenako kufika pamtengo wocheperako wa pafupifupi 20μm pa 850℃.
Chithunzi 2 Kukhuthala kwa wosanjikiza wochotsedwa kwathunthu pa kutentha kosiyanasiyana
Zotsatira za decarburization pa magwiridwe antchito a kutopa pakupindika kwa spin
Pofuna kuphunzira momwe decarburization imakhudzira kutopa kwa chitsulo cha masika, magulu awiri a mayeso a kutopa opindika anachitika, gulu loyamba linali kuyesa kutopa mwachindunji popanda decarburization, ndipo gulu lachiwiri linali kuyesa kutopa pambuyo pa decarburization pamlingo womwewo wa kupsinjika (810 MPa), ndipo njira yochotsera carburization inachitika pa 700-850 ℃ kwa ola limodzi. Gulu loyamba la zitsanzo likuwonetsedwa mu Table 2, lomwe ndi nthawi ya kutopa kwa chitsulo cha masika.
Moyo wa kutopa kwa gulu loyamba la zitsanzo ukuwonetsedwa mu Table 2. Monga momwe taonera mu Table 2, popanda kuchotsa kabotolo, chitsulo choyeseracho chinangoyikidwa mu ma cycle 107 pa 810 MPa, ndipo palibe kusweka komwe kunachitika; pamene kupsinjika kunapitirira 830 MPa, zitsanzo zina zinayamba kusweka; pamene kupsinjika kunapitirira 850 MPa, zitsanzo zonse za kutopa zinasweka.
Gome 2 Moyo wotopa pansi pa milingo yosiyanasiyana ya kupsinjika (popanda kuchotsa kabotolo)
Pofuna kudziwa malire a kutopa, njira ya gulu imagwiritsidwa ntchito kudziwa malire a kutopa kwa chitsulo choyesera, ndipo pambuyo pa kusanthula kwa ziwerengero za deta, malire a kutopa kwa chitsulo choyesera ndi pafupifupi 760 MPa; kuti afotokoze moyo wa kutopa wa chitsulo choyesera pansi pa kupsinjika kosiyanasiyana, SN curve imajambulidwa, monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 3. Monga momwe tikuonera pa Chithunzi 3, milingo yosiyanasiyana ya kupsinjika imafanana ndi moyo wosiyana wa kutopa, pamene moyo wa kutopa wa 7, wofanana ndi chiwerengero cha ma cycles a 107, zomwe zikutanthauza kuti chitsanzo pansi pa mikhalidwe iyi chili mu mkhalidwe, mtengo wofanana wa kupsinjika ukhoza kuyerekezeredwa ngati mtengo wa mphamvu ya kutopa, ndiko kuti, 760 MPa. Zitha kuwoneka kuti S-N curve ndi yofunika kwambiri pakudziwa moyo wa kutopa kwa chinthucho chili ndi mtengo wofunikira wofotokozera.
Chithunzi 3 SN curve ya mayeso oyesera a kutopa ozungulira opindika achitsulo
Moyo wa kutopa wa gulu lachiwiri la zitsanzo ukuwonetsedwa mu Gome 3. Monga momwe taonera pa Gome 3, chitsulo choyesera chikachotsedwa pa kutentha kosiyanasiyana, chiwerengero cha maulendo chimachepa, ndipo chimakhala choposa 107, ndipo zitsanzo zonse za kutopa zimasweka, ndipo moyo wa kutopa umachepa kwambiri. Kuphatikiza ndi makulidwe a zigawo zomwe zili pamwambapa zomwe zachotsedwa pamoto ndi kusintha kwa kutentha kumatha kuwonedwa, makulidwe a zigawo 750 ℃ omwe achotsedwa pamoto ndiye akulu kwambiri, ofanana ndi mtengo wotsika kwambiri wa moyo wa kutopa. 850 ℃ makulidwe a zigawo zomwe zachotsedwa pamoto ndiye ochepa kwambiri, ofanana ndi moyo wa kutopa ndiye okwera kwambiri. Zitha kuoneka kuti khalidwe la kuchotsa pamoto limachepetsa kwambiri momwe zinthuzo zimagwirira ntchito, ndipo pamene gawo lochotsedwa pamoto ndi lolimba, moyo wa kutopa umachepa.
Gome 3 Moyo wa kutopa pa kutentha kosiyanasiyana kwa decarburization (560 MPa)
Kapangidwe ka kutopa kwa fracture ya chitsanzocho kanawonedwa pogwiritsa ntchito scanning electron microscope, monga momwe zasonyezedwera pa Chithunzi 4. Chithunzi 4(a) cha malo oyambira ming'alu, chithunzicho chikhoza kuwoneka chodziwikiratu cha kutopa, malinga ndi fatizo arc kuti mupeze gwero la kutopa, chikhoza kuwoneka, gwero la ming'alu ya "fish-eye" inclusions non-metallic inclusions, inclusions pa zovuta zosavuta kuyambitsa, zomwe zimapangitsa ming'alu ya kutopa; Chithunzi 4(b) cha mawonekedwe a malo owonjezera ming'alu, chikhoza kuwoneka mikwingwirima yoonekeratu ya kutopa, inali ngati mtsinje, ndi ya quasi-dissociative fracture, ndi ming'alu ikukula, pamapeto pake imabweretsa kusweka. Chithunzi 4(b) chikuwonetsa mawonekedwe a malo okulira ming'alu, mikwingwirima yoonekeratu ya kutopa ikhoza kuwoneka, mu mawonekedwe a kufalikira kofanana ndi mtsinje, komwe kuli kwa quasi-dissociative fracture, komanso ndi kukula kosalekeza kwa ming'alu, pamapeto pake kumabweretsa kusweka.
Kusanthula kutopa kwa kusweka kwa mafupa
Chithunzi 4 SEM mawonekedwe a kutopa kwa pamwamba pa chitsulo choyesera
Pofuna kudziwa mtundu wa zinthu zomwe zili mu Chithunzi 4, kusanthula kwa mphamvu ya spectrum kunachitika, ndipo zotsatira zake zawonetsedwa mu Chithunzi 5. Zitha kuwoneka kuti zinthu zomwe sizili zachitsulo makamaka ndi zinthu zomwe zili mu Al2O3, zomwe zikusonyeza kuti zinthu zomwe zili mu steam ndi gwero lalikulu la ming'alu yomwe imachitika chifukwa cha zinthu zomwe zili mu steam.
Chithunzi 5 Energy Spectroscopy ya Zosakaniza Zosakhala Zachitsulo
Malizitsani
(1) Kuyika kutentha kwa kutentha pa 850 ℃ kudzachepetsa makulidwe a wosanjikiza wochotsedwa mu kabati kuti kuchepetse zotsatira pa ntchito yotopa.
(2) Malire a kutopa kwa kupindika kwa chitsulo choyesera ndi 760 MPa.
(3) Kusweka kwa chitsulo choyesera m'zinthu zosakhala zachitsulo, makamaka zosakaniza za Al2O3.
(4) kuchotsa kabotolo kumachepetsa kwambiri moyo wa kutopa kwa chitsulo choyesera, pamene gawo lochotsa kabotolo likukula, moyo wa kutopawo umakhala wotsika.
Nthawi yotumizira: Juni-21-2024
