Prečo zníženie obsahu kyslíka nemôže zlepšiť únavovú životnosť ložiskovej ocele? Po analýze sa predpokladá, že dôvodom je, že po znížení množstva oxidových inklúzií sa prebytok sulfidu stáva nepriaznivým faktorom ovplyvňujúcim únavovú životnosť ocele. Len súčasným znížením obsahu oxidov a sulfidov je možné plne využiť materiálový potenciál a výrazne zlepšiť únavovú životnosť ložiskovej ocele.
Aké faktory ovplyvnia únavovú životnosť ložiskovej ocele? Vyššie uvedené problémy sa analyzujú takto:
1. Vplyv nitridov na únavovú životnosť
Niektorí vedci poukázali na to, že keď sa do ocele pridá dusík, objemový podiel nitridov sa zníži. Je to spôsobené znížením priemernej veľkosti inklúzií v oceli. Obmedzené technológiou, stále existuje značný počet inklúznych častíc menších ako 0,2 palca. Práve existencia týchto drobných nitridových častíc má priamy vplyv na únavovú životnosť ložiskovej ocele. Ti je jedným z najsilnejších prvkov na tvorbu nitridov. Má malú špecifickú hmotnosť a ľahko sa nadnáša. Časť Ti zostáva v oceli a vytvára mnohouhlové inklúzie. Takéto inklúzie pravdepodobne spôsobia lokálnu koncentráciu napätia a únavové trhliny, preto je potrebné kontrolovať výskyt takýchto inklúzií.
Výsledky testov ukazujú, že obsah kyslíka v oceli je znížený pod 20 ppm, obsah dusíka je zvýšený, veľkosť, typ a distribúcia nekovových inklúzií sú vylepšené a stabilné inklúzie sú výrazne znížené. Hoci sa častice nitridu v oceli zväčšujú, častice sú veľmi malé a sú distribuované v rozptýlenom stave na hranici zŕn alebo vo vnútri zrna, čo sa stáva priaznivým faktorom, takže pevnosť a húževnatosť ložiskovej ocele sú dobre prispôsobené, a tvrdosť a pevnosť ocele sa výrazne zvýši. objektívny je najmä zlepšovací efekt kontaktnej únavovej životnosti.
2. Vplyv oxidov na únavovú životnosť
Obsah kyslíka v oceli je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim materiál. Čím nižší je obsah kyslíka, tým vyššia je čistota a tým dlhšia je zodpovedajúca menovitá životnosť. Medzi obsahom kyslíka v oceli a oxidmi je úzky vzťah. Počas procesu tuhnutia roztavenej ocele tvorí rozpustený kyslík hliníka, vápnika, kremíka a iných prvkov oxidy. Obsah oxidových inklúzií je funkciou kyslíka. Keď sa obsah kyslíka zníži, oxidové inklúzie sa znížia; obsah dusíka je rovnaký ako obsah kyslíka a má tiež funkčný vzťah s nitridom, ale pretože oxid je viac rozptýlený v oceli, hrá rovnakú úlohu ako oporný bod karbidu. , takže nemá deštruktívny vplyv na únavovú životnosť ocele.
V dôsledku existencie oxidov oceľ ničí kontinuitu kovovej matrice a pretože koeficient rozťažnosti oxidov je menší ako koeficient rozťažnosti matrice ložiskovej ocele, pri striedavom namáhaní je ľahké vytvárať koncentráciu napätia a stať sa pôvod únavy kovov. Väčšina koncentrácie napätia sa vyskytuje medzi oxidmi, bodovými inklúziami a matricou. Keď napätie dosiahne dostatočne veľkú hodnotu, vzniknú trhliny, ktoré sa rýchlo rozšíria a zničia. Čím nižšia je plasticita inklúzií a čím ostrejší tvar, tým väčšia je koncentrácia napätia.
3. Vplyv sulfidu na únavovú životnosť
Takmer všetok obsah síry v oceli existuje vo forme sulfidov. Čím vyšší je obsah síry v oceli, tým vyšší je obsah sulfidu v oceli. Pretože však sulfid môže byť dobre obklopený oxidom, vplyv oxidu na únavovú životnosť je znížený, takže vplyv počtu inklúzií na únavovú životnosť nie je absolútne spojený s povahou, veľkosťou a distribúciou inklúzie. Čím sú inklúzie istejšie, tým nižšia musí byť únavová životnosť a komplexne zvážiť ďalšie ovplyvňujúce faktory. V ložiskovej oceli sú sulfidy rozptýlené a distribuované v jemnom tvare a sú zmiešané s oxidovými inklúziami, ktoré je ťažké identifikovať dokonca aj metalografickými metódami. Experimenty potvrdili, že na základe pôvodného procesu má zvýšenie množstva Al pozitívny vplyv na redukciu oxidov a sulfidov. Ca má totiž dosť silnú odsírovaciu schopnosť. Inklúzie majú malý vplyv na pevnosť, ale sú škodlivejšie na húževnatosť ocele a stupeň poškodenia závisí od pevnosti ocele.
Xiao Jimei, známy odborník, poukázal na to, že inklúzie v oceli sú krehkou fázou, čím vyšší je objemový podiel, tým nižšia je húževnatosť; čím väčšia je veľkosť inklúzií, tým rýchlejšie klesá húževnatosť. Pre húževnatosť štiepneho lomu platí, že čím menšia je veľkosť inklúzií a čím menší je rozstup inklúzií, tým húževnatejší nielenže neklesá, ale zvyšuje sa. Výskyt štiepneho lomu je menej pravdepodobný, čím sa zvyšuje pevnosť štiepneho lomu. Niekto urobil špeciálny test: dve šarže ocele A a B patria k rovnakému typu ocele, ale inklúzie obsiahnuté v každej sú odlišné.
Po tepelnom spracovaní dosiahli dve šarže ocelí A a B rovnakú pevnosť v ťahu 95 kg/mm' a medze klzu ocelí A a B boli rovnaké. Pokiaľ ide o predĺženie a zmenšenie plochy, oceľ B je o niečo nižšia ako oceľ A, ktorá je stále kvalifikovaná. Po únavovej skúške (rotačný ohyb) sa zistí, že: Oceľ je materiál s dlhou životnosťou s vysokou medzou únavy; B je materiál s krátkou životnosťou s nízkou medzou únavy. Keď je cyklické napätie vzorky ocele o niečo vyššie ako medza únavy ocele A, životnosť ocele B je len 1/10 ocele A. Inklúzie v oceli A a B sú oxidy. Čo sa týka celkového množstva inklúzií, čistota ocele A je horšia ako u ocele B, ale častice oxidu ocele A sú rovnakej veľkosti a rovnomerne rozložené; oceľ B obsahuje niektoré inklúzie veľkých častíc a distribúcia nie je rovnomerná. . To plne ukazuje, že názor pána Xiao Jimei je správny.
Čas odoslania: 25. júla 2022