Hvorfor kan en reduktion af iltindholdet ikke forbedre udmattelseslevetiden for lejestål? Efter analyse menes det, at årsagen er, at efter at mængden af oxidindeslutninger er reduceret, bliver det overskydende sulfid en ugunstig faktor, der påvirker stålets udmattelseslevetid. Kun ved at reducere indholdet af oxider og sulfider på samme tid kan materialepotentialet udnyttes fuldt ud, og udmattelsestiden for lejestål kan forbedres væsentligt.
Hvilke faktorer vil påvirke udmattelseslevetiden for lejestål? Ovenstående problemer er analyseret som følger:
1. Nitriders virkning på træthedslevetid
Nogle forskere har påpeget, at når nitrogen tilsættes stålet, falder volumenfraktionen af nitrider. Dette skyldes reduktionen i den gennemsnitlige størrelse af indeslutningerne i stålet. Begrænset af teknologi er der stadig et betydeligt antal inklusionspartikler mindre end 0,2 tommer optalt. Det er netop eksistensen af disse bittesmå nitridpartikler, der har en direkte indvirkning på udmattelseslevetiden for lejestål. Ti er et af de stærkeste grundstoffer til at danne nitrider. Den har en lille vægtfylde og er nem at flyde. En del af Ti forbliver i stålet for at danne flerkantede indeslutninger. Sådanne indeslutninger vil sandsynligvis forårsage lokal spændingskoncentration og udmattelsesrevner, så det er nødvendigt at kontrollere forekomsten af sådanne indeslutninger.
Testresultaterne viser, at iltindholdet i stålet er reduceret til under 20ppm, nitrogenindholdet øges, størrelsen, typen og fordelingen af ikke-metalliske indeslutninger er forbedret, og de stabile indeslutninger er væsentligt reduceret. Selvom nitridpartiklerne i stålet stiger, er partiklerne meget små og fordeles i en spredt tilstand ved korngrænsen eller inde i kornet, hvilket bliver en gunstig faktor, således at styrke og sejhed af lejestålet er godt afstemt, og stålets hårdhed og styrke er stærkt forøget. , især den forbedrede effekt af kontakttræthedsliv er objektiv.
2. Effekten af oxider på træthedslevetid
Iltindholdet i stål er en vigtig faktor, der påvirker materialet. Jo lavere iltindhold, jo højere renhed og jo længere er den tilsvarende nominelle levetid. Der er en tæt sammenhæng mellem iltindholdet i stål og oxider. Under størkningsprocessen af smeltet stål danner den opløste oxygen af aluminium, calcium, silicium og andre elementer oxider. Oxidinklusionsindholdet er en funktion af oxygen. Når iltindholdet falder, vil oxidindeslutningerne falde; nitrogenindholdet er det samme som iltindholdet, og har også et funktionelt forhold til nitridet, men fordi oxidet er mere spredt i stålet, spiller det samme rolle som karbidets omdrejningspunkt. , så det har ingen destruktiv effekt på stålets udmattelseslevetid.
På grund af eksistensen af oxider ødelægger stål kontinuiteten af metalmatricen, og fordi udvidelseskoefficienten af oxider er mindre end ekspansionskoefficienten for den lejede stålmatrix, er det let at generere spændingskoncentration og blive udsat for vekslende belastning. oprindelsen af metaltræthed. Det meste af spændingskoncentrationen sker mellem oxider, punktindeslutninger og matrixen. Når spændingen når en tilstrækkelig stor værdi, vil der opstå revner, som hurtigt vil udvide sig og ødelægge. Jo lavere plasticiteten af indeslutningerne og jo skarpere formen er, jo større er spændingskoncentrationen.
3. Virkningen af sulfid på træthedslevetid
Næsten alt svovlindholdet i stål findes i form af sulfider. Jo højere svovlindhold i stålet, jo højere sulfid i stålet. Men fordi sulfidet godt kan omgives af oxidet, reduceres oxidets indflydelse på træthedslevetiden, så indflydelsen af antallet af indeslutninger på træthedslevetiden er ikke Absolut relateret til arten, størrelsen og fordelingen af indeslutningerne. Jo mere sikre indeslutninger der er, jo lavere skal træthedslevetiden være, og andre påvirkningsfaktorer skal overvejes grundigt. I lejestål er sulfider spredt og fordelt i en fin form og blandes med oxidindeslutninger, som er svære at identificere selv ved metallografiske metoder. Eksperimenter har bekræftet, at en forøgelse af mængden af Al på basis af den oprindelige proces har en positiv effekt på reduktion af oxider og sulfider. Dette skyldes, at Ca har en ret stærk afsvovlingsevne. Indeslutninger har ringe indflydelse på styrken, men er mere skadelige for stålets sejhed, og graden af skade afhænger af stålets styrke.
Xiao Jimei, en velkendt ekspert, påpegede, at indeslutninger i stål er en sprød fase, jo højere volumenfraktionen er, jo lavere sejhed; jo større størrelsen af indeslutningerne er, jo hurtigere falder sejheden. For sejheden af spaltningsbrud gælder det, at jo mindre størrelsen af indeslutningerne er og jo mindre afstanden mellem indeslutningerne er, jo sejere aftager ikke blot, men øges. Spaltningsbrud er mindre sandsynligt, hvilket øger spaltningsbrudstyrken. Nogen har lavet en speciel test: de to partier af stål A og B tilhører den samme ståltype, men indeslutningerne i hver er forskellige.
Efter varmebehandling nåede de to partier af stål A og B den samme trækstyrke på 95 kg/mm', og flydegrænserne for stål A og B var de samme. Med hensyn til forlængelse og arealreduktion er B-stål lidt lavere, end A-stål stadig er kvalificeret. Efter udmattelsestesten (rotationsbøjning) konstateres det, at: Et stål er et langtidsholdbart materiale med en høj udmattelsesgrænse; B er et materiale med kort levetid med en lav træthedsgrænse. Når stålprøvens cykliske spænding er lidt højere end udmattelsesgrænsen for A-stålet, er levetiden for B-stålet kun 1/10 af A-stålet. Indeslutningerne i stål A og B er oxider. Med hensyn til den samlede mængde af indeslutninger er renheden af stål A dårligere end stål B, men oxidpartiklerne i stål A er af samme størrelse og jævnt fordelt; stål B indeholder nogle store partikelindeslutninger, og fordelingen er ikke ensartet. . Dette viser fuldt ud, at hr. Xiao Jimeis synspunkt er korrekt.
Indlægstid: 25-jul-2022