Yo te itilize mikwoskòp elèktron pou obsève ka zo kase fatig ak analize mekanis ka zo kase a; an menm tan an, vire koube tès fatig te pote soti sou espesimèn yo decarburized nan diferan tanperati yo konpare lavi a fatig nan asye tès la ak ak san yo pa dekarburizasyon, ak analize efè a nan decarburization sou pèfòmans nan fatig nan asye tès la. Rezilta yo montre ke, akòz egzistans la similtane nan oksidasyon ak dekarburizasyon nan pwosesis la chofaj, entèraksyon ki genyen ant de la, sa ki lakòz epesè nan kouch nan konplètman dekarburize ak kwasans lan nan tanperati a montre yon tandans nan ogmante ak Lè sa a, diminye, la. epesè kouch konplètman dekarburize a rive nan yon valè maksimòm de 120 μm nan 750 ℃, ak epesè nan kouch nan konplètman dekarburize rive nan yon valè minimòm de 20 μm nan 850 ℃, ak limit la fatig nan asye tès la se apeprè 760 MPa, ak sous la nan fant fatig nan asye tès la se sitou Al2O3 enklizyon ki pa metalik; Konpòtman decarburization anpil diminye lavi fatig nan asye tès la, ki afekte pèfòmans nan fatig nan asye tès la, pi epè kouch nan dekarburizasyon, pi ba lavi a fatig. Yo nan lòd yo diminye enpak kouch dekarburizasyon an sou pèfòmans nan fatig nan asye tès la, tanperati optimal tretman chalè nan asye tès la ta dwe mete nan 850 ℃.
Kovèti pou se yon eleman enpòtan nan otomobil,Akòz operasyon an nan gwo vitès, pati nan meshing nan sifas la Kovèti pou dwe gen gwo fòs ak rezistans fwotman, ak rasin nan dan dwe gen bon pèfòmans fatig koube akòz chaj la konstan repete, yo nan lòd pou fè pou evite fant ki mennen nan materyèl. ka zo kase. Rechèch montre ke dekarburizasyon se yon faktè enpòtan ki afekte pèfòmans nan fatig koube vire nan materyèl metal, ak pèfòmans koube fatig vire se yon endikatè enpòtan nan bon jan kalite pwodwi, kidonk li nesesè yo etidye konpòtman an decarburization ak vire koube pèfòmans fatig nan materyèl la tès.
Nan papye sa a, gwo founo dife a tretman chalè sou 20CrMnTi Kovèti pou asye sifas decarburization tès la, analize tanperati chofaj diferan sou pwofondè kouch asye tès decarburization nan lwa a chanje; lè l sèvi avèk QBWP-6000J senp gwo bout bwa tès fatig machin sou tès la fe tès rotary koube fatig, detèminasyon nan tès pèfòmans fatig asye, ak nan menm tan an analize enpak la nan decarburization sou pèfòmans nan fatig nan asye tès la pou pwodiksyon aktyèl la amelyore. pwosesis pwodiksyon an, amelyore kalite pwodwi yo epi bay yon referans rezonab. Se pèfòmans nan tès asye fatig detèmine pa machin nan tès koube fatig.
1. Materyèl tès ak metòd
Materyèl tès pou yon inite pou bay asye Kovèti pou 20CrMnTi, konpozisyon chimik prensipal la jan yo montre nan tablo 1. Tès dekarburizasyon: materyèl tès la trete nan echantiyon silendrik Ф8 mm × 12 mm, sifas la ta dwe klere san tach. Yo te chofe fou pou tretman chalè a 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, 1,000 ℃, 1,000 ℃, nan chanm nan tanperati a, epi kenbe tanperati a nan chanm nan 1 h. Apre tretman chalè nan echantiyon an pa mete, fanm k'ap pile ak polisaj, ak 4% nan ewozyon nan solisyon asid nitrique alkòl, itilize nan mikwoskospi métallurgique yo obsève kouch nan tès asye decarburization, mezire pwofondè nan kouch decarburization nan diferan tanperati. Tès fatig koube vire: materyèl tès la selon kondisyon yo ki nan pwosesis la nan de gwoup espesimèn fatig koube vire, premye gwoup la pa pote soti nan tès decarburization, dezyèm gwoup la nan tès decarburization nan diferan tanperati. Sèvi ak machin nan tès koube fatig vire, de gwoup yo nan tès asye pou tès koube fatig vire, detèminasyon nan limit la fatig nan de gwoup yo nan asye tès, konparezon nan lavi a fatig nan de gwoup yo nan asye tès, itilize nan optik. elèktron mikwoskòp fatig obsèvasyon ka zo kase, analize rezon ki fè yo ka zo kase nan echantiyon an, yo eksplore efè a nan dekarburizasyon nan pwopriyete yo fatig nan asye tès la.
Tablo 1 Konpozisyon chimik (fraksyon mas) tès asye wt%
Efè tanperati chofaj sou dekarburizasyon
Mòfoloji òganizasyon dekarburizasyon an anba tanperati chofaj diferan yo montre nan Figi 1. Kòm yo ka wè nan figi a, lè tanperati a se 675 ℃, sifas echantiyon an pa parèt kouch dekarburizasyon; lè tanperati a monte a 700 ℃, kouch echantiyon sifas dekarburizasyon an te kòmanse parèt, pou kouch mens dekarburizasyon ferit la; ak tanperati a monte a 725 ℃, epesè kouch sifas echantiyon an ogmante anpil; 750 ℃ epesè kouch dekarburizasyon rive nan valè maksimòm li yo, nan moman sa a, grenn ferit la pi klè, koryas; lè tanperati a monte a 800 ℃, epesè kouch dekarburizasyon an te kòmanse diminye anpil, epesè li tonbe a mwatye nan 750 ℃; lè tanperati a kontinye ap monte a 850 ℃ ak epesè dekarburizasyon yo montre nan Figi 1. 800 ℃, epesè kouch plen dekarburizasyon an te kòmanse diminye anpil, epesè li te tonbe a 750 ℃ lè mwatye; Lè tanperati a ap kontinye monte a 850 ℃ ak pi wo a, tès asye a plen epesè kouch dekarburizasyon kontinye ap diminye, mwatye epesè kouch dekarburizasyon yo te kòmanse ogmante piti piti jiskaske mòfoloji a plen kouch dekarburizasyon tout disparèt, mwatye kouch dekarburizasyon mòfoloji piti piti klè. Li ka wè ke epesè kouch la konplètman dekarburize ak ogmantasyon nan tanperati a te premye ogmante ak Lè sa a redwi, rezon ki fè fenomèn sa a se akòz echantiyon an nan pwosesis la chofaj an menm tan an oksidasyon an ak konpòtman dekarburizasyon, sèlman lè to a dekarburizasyon se pi vit pase vitès la nan oksidasyon ap parèt fenomèn dekarburizasyon. Nan kòmansman chofaj la, epesè kouch konplètman dekarburize a ogmante piti piti ak ogmantasyon nan tanperati jiskaske epesè kouch totalman dekarburize a rive nan valè maksimòm, nan moman sa a pou kontinye ogmante tanperati a, pousantaj oksidasyon echantiyon an pi vit pase. to a decarburization, ki inibit ogmantasyon nan kouch nan konplètman dekarburize, sa ki lakòz yon tandans anba. Li ka wè ke, nan ranje 675 ～950 ℃, valè epesè kouch konplètman dekarburize a nan 750 ℃ se pi gwo a, ak valè epesè kouch nan konplètman dekarburize nan 850 ℃ se pi piti a, Se poutèt sa, tanperati chofaj asye tès la rekòmande yo dwe 850 ℃.
Fig.1 Istomorfoloji kouch dekarburize nan asye tès ki te fèt nan diferan tanperati chofaj pou 1h
Konpare ak kouch semi-dekarburize a, epesè kouch konplètman dekarburize a gen yon enpak negatif pi grav sou pwopriyete materyèl la, li pral redwi anpil pwopriyete mekanik materyèl la, tankou diminye fòs, dite, rezistans mete ak limit fatig. , elatriye, epi tou ogmante sansiblite nan fant, ki afekte bon jan kalite a nan soude ak sou sa. Se poutèt sa, kontwole epesè kouch konplètman dekarburize a se nan gwo siyifikasyon amelyore pèfòmans pwodwi. Figi 2 montre koub varyasyon epesè kouch konplètman dekarburize ak tanperati a, ki montre varyasyon epesè kouch konplètman dekarburize a pi klè. Li ka wè nan figi a ke epesè nan kouch nan konplètman dekarburize se sèlman sou 34μm nan 700 ℃; ak tanperati a ap monte a 725 ℃, epesè kouch konplètman dekarburize a ogmante siyifikativman a 86 μm, ki se plis pase de fwa nan epesè kouch konplètman dekarburize a nan 700 ℃; lè tanperati a ogmante a 750 ℃, epesè kouch konplètman dekarburize a Lè tanperati a monte a 750 ℃, epesè kouch konplètman dekarburize a rive nan valè maksimòm 120 μm; Kòm tanperati a ap kontinye monte, epesè kouch konplètman dekarburize a kòmanse diminye sevè, a 70 μm nan 800 ℃, ak Lè sa a, nan valè minimòm de apeprè 20 μm nan 850 ℃.
Fig.2 Epesè kouch konplètman dekarburize nan diferan tanperati
Efè dekarburizasyon sou pèfòmans fatig nan koube vire
Yo nan lòd yo etidye efè a nan dekarburizasyon sou pwopriyete yo fatig nan asye prentan, yo te pote de gwoup nan tès fatig koube vire soti, premye gwoup la te tès fatig dirèkteman san yo pa dekarburizasyon, ak dezyèm gwoup la te tès fatig apre decarburization nan menm estrès la. nivo (810 MPa), epi pwosesis dekarburizasyon an te fèt nan 700-850 ℃ pou 1 èdtan. Premye gwoup echantiyon yo montre nan tablo 2, ki se lavi fatig nan asye prentan an.
Lavi fatig premye gwoup echantiyon yo montre nan Tablo 2. Kòm yo ka wè nan Tablo 2, san yo pa dekarburizasyon, asye tès la te sèlman sibi 107 sik nan 810 MPa, epi pa gen okenn ka zo kase ki te fèt; lè nivo estrès la depase 830 MPa, kèk nan espesimèn yo te kòmanse kraze; lè nivo estrès la depase 850 MPa, espesimèn fatig yo tout te fraktire.
Tablo 2 Fatig lavi anba diferan nivo estrès (san decarburization)
Yo nan lòd yo detèmine limit la fatig, yo itilize metòd gwoup la pou detèmine limit la fatig nan asye tès la, epi apre analiz estatistik done yo, limit la fatig nan asye tès la se apeprè 760 MPa; yo nan lòd yo karakterize lavi a fatig nan asye tès la anba estrès diferan, koub la SN trase, jan yo montre nan Figi 3. Kòm yo ka wè nan Figi 3, nivo estrès diferan koresponn ak lavi fatig diferan, lè lavi a fatig nan 7. , ki koresponn ak kantite sik pou 107, ki vle di ke echantiyon an anba kondisyon sa yo se atravè eta a, valè estrès ki koresponn lan ka apwoksimatif kòm valè a fòs fatig, se sa ki, 760 MPa. Li ka wè ke koub la S - N enpòtan pou detèminasyon an nan lavi a fatig nan materyèl la gen yon valè referans enpòtan.
Figi 3 SN koub eksperimantal asye rotary koube fatig tès
Lavi fatig dezyèm gwoup espesimèn yo montre nan Tablo 3. Kòm yo ka wè nan Tablo 3, apre yo fin dekarburize asye tès la nan diferan tanperati, kantite sik yo evidamman redwi, epi yo gen plis pase 107, ak tout. espesimèn yo fatig yo fraktire, epi lavi a fatig redwi anpil. Konbine ak epesè kouch dekarburize ki anwo a ak koub chanjman tanperati a ka wè, 750 ℃ epesè kouch dekarburize se pi gwo a, ki koresponn ak valè ki pi ba nan lavi fatig. 850 ℃ epesè kouch dekarburize se pi piti a, ki koresponn ak valè lavi fatig relativman wo. Li ka wè ke konpòtman an dekarburizasyon anpil diminye pèfòmans nan fatig nan materyèl la, ak pi epè kouch nan dekarburize, pi ba lavi a fatig.
Tablo 3 Lavi fatig nan diferan tanperati dekarburizasyon (560 MPa)
Te mòfoloji nan ka zo kase fatig nan echantiyon an obsève pa optik mikwoskòp elèktron, jan yo montre nan Figi 4. Figi 4 (a) pou zòn nan sous krak, figi a ka wè evidan arc fatig, dapre arc nan fatig jwenn sous la. nan fatig, ka wè, sous la krak pou enklizyon yo "pwason-je" ki pa metalik, enklizyon nan fasil lakòz konsantrasyon estrès, sa ki lakòz krak fatig; Figi 4 (b) pou mòfoloji zòn nan ekstansyon krak, ka wè bann fatig evidan, te distribisyon rivyè ki tankou, ki dwe nan kazi-disosyativ ka zo kase, ak fant agrandi, evantyèlman ki mennen ale nan ka zo kase. Figi 4 (b) montre mòfoloji nan zòn ekspansyon krak, evidan fatig tach ka wè, nan fòm distribisyon rivyè tankou, ki fè pati kazi-disosyatif ka zo kase, ak ekspansyon kontinyèl nan fant yo, finalman mennen nan ka zo kase. .
Fatig ka zo kase analiz
Fig.4 SEM mòfoloji nan sifas ka zo kase fatig nan asye eksperimantal
Yo nan lòd yo detèmine ki kalite enklizyon nan Fig. 4, analiz konpozisyon spectre enèji te pote soti, ak rezilta yo montre nan Fig. 5. Li ka wè ke enklizyon ki pa metalik yo se sitou Al2O3 enklizyon, ki endike ke enklizyon yo. se sous prensipal la nan fant ki te koze pa enklizyon fann.
Figi 5 Enèji Spectroscopy nan enklizyon ki pa metalik
Konkli
(1) Pozisyon tanperati chofaj la nan 850 ℃ pral minimize epesè kouch dekarburize a pou diminye efè sou pèfòmans fatig.
(2) Limit fatig nan koube asye tès la se 760 MPa.
(3) tès asye a fann nan enklizyon ki pa metalik, sitou Al2O3 melanj.
(4) dekarburizasyon seryezman redwi lavi fatig nan asye tès la, pi epè kouch dekarburizasyon an, pi ba lavi fatig.
Tan pòs: 21-Jun-2024