Παράγοντες που επηρεάζουν τη ζωή κόπωσης από χάλυβα ρουλεμάν

Γιατί η μείωση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο δεν μπορεί να βελτιώσει τη διάρκεια κόπωσης του χάλυβα ρουλεμάν; Μετά από ανάλυση, πιστεύεται ότι ο λόγος είναι ότι μετά τη μείωση της ποσότητας των εγκλεισμάτων οξειδίων, η περίσσεια θειούχου γίνεται ένας δυσμενής παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του χάλυβα σε κόπωση. Μόνο με τη μείωση της περιεκτικότητας σε οξείδια και σουλφίδια ταυτόχρονα, μπορεί να αξιοποιηθεί πλήρως το υλικό δυναμικό και να βελτιωθεί σημαντικά η διάρκεια κόπωσης του χάλυβα ρουλεμάν.

img2.2

Ποιοι παράγοντες θα επηρεάσουν τη διάρκεια κόπωσης του χάλυβα ρουλεμάν; Τα παραπάνω προβλήματα αναλύονται ως εξής:
1. Η επίδραση των νιτριδίων στη διάρκεια ζωής της κόπωσης
Μερικοί μελετητές έχουν επισημάνει ότι όταν προστίθεται άζωτο στον χάλυβα, το κλάσμα όγκου των νιτριδίων μειώνεται. Αυτό οφείλεται στη μείωση του μέσου μεγέθους των εγκλεισμάτων στον χάλυβα. Περιορίζεται από την τεχνολογία, εξακολουθεί να καταμετράται ένας σημαντικός αριθμός σωματιδίων εγκλεισμού μικρότερα από 0,2 ίντσες. Είναι ακριβώς η ύπαρξη αυτών των μικροσκοπικών σωματιδίων νιτριδίου που έχει άμεσο αντίκτυπο στη διάρκεια κόπωσης του χάλυβα ρουλεμάν. Το Ti είναι ένα από τα ισχυρότερα στοιχεία που σχηματίζουν νιτρίδια. Έχει μικρό ειδικό βάρος και είναι εύκολο να επιπλέει. Ένα μέρος του Ti παραμένει στο χάλυβα για να σχηματίσει πολυγωνικά εγκλείσματα. Τέτοια εγκλείσματα είναι πιθανό να προκαλέσουν τοπική συγκέντρωση στρες και ρωγμές κόπωσης, επομένως είναι απαραίτητο να ελέγχεται η εμφάνιση τέτοιων εγκλεισμάτων.
Τα αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον χάλυβα μειώνεται κάτω από 20 ppm, η περιεκτικότητα σε άζωτο αυξάνεται, το μέγεθος, ο τύπος και η κατανομή των μη μεταλλικών εγκλεισμάτων βελτιώνονται και τα σταθερά εγκλείσματα μειώνονται σημαντικά. Αν και τα σωματίδια νιτριδίου στον χάλυβα αυξάνονται, τα σωματίδια είναι πολύ μικρά και κατανέμονται σε κατάσταση διασποράς στο όριο των κόκκων ή εντός του κόκκου, που γίνεται ευνοϊκός παράγοντας, έτσι ώστε η αντοχή και η σκληρότητα του χάλυβα που φέρει να ταιριάζουν καλά, και η σκληρότητα και η αντοχή του χάλυβα αυξάνονται πολύ. , ειδικά το αποτέλεσμα βελτίωσης της ζωής κόπωσης επαφής είναι αντικειμενικό.
2. Η επίδραση των οξειδίων στη διάρκεια ζωής της κόπωσης
Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον χάλυβα είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει το υλικό. Όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο, τόσο μεγαλύτερη είναι η καθαρότητα και τόσο μεγαλύτερη η αντίστοιχη ονομαστική διάρκεια ζωής. Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ της περιεκτικότητας σε οξυγόνο του χάλυβα και των οξειδίων. Κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του τηγμένου χάλυβα, το διαλυμένο οξυγόνο αλουμινίου, ασβεστίου, πυριτίου και άλλων στοιχείων σχηματίζει οξείδια. Η περιεκτικότητα σε οξείδιο είναι συνάρτηση του οξυγόνου. Καθώς η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειώνεται, τα εγκλείσματα οξειδίων θα μειωθούν. η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι ίδια με την περιεκτικότητα σε οξυγόνο και έχει επίσης μια λειτουργική σχέση με το νιτρίδιο, αλλά επειδή το οξείδιο είναι περισσότερο διασκορπισμένο στον χάλυβα, παίζει τον ίδιο ρόλο με το υπομόχλιο του καρβιδίου. , επομένως δεν έχει καταστροφική επίδραση στη διάρκεια ζωής του χάλυβα σε κόπωση.
Λόγω της ύπαρξης οξειδίων, ο χάλυβας καταστρέφει τη συνέχεια της μεταλλικής μήτρας και επειδή ο συντελεστής διαστολής των οξειδίων είναι μικρότερος από τον συντελεστή διαστολής της μήτρας χάλυβα που φέρει, όταν υποβάλλεται σε εναλλασσόμενη τάση, είναι εύκολο να δημιουργηθεί συγκέντρωση τάσης και να γίνει η προέλευση της κόπωσης μετάλλων. Το μεγαλύτερο μέρος της συγκέντρωσης τάσεων συμβαίνει μεταξύ οξειδίων, σημείων εγκλεισμών και μήτρας. Όταν η τάση φτάσει σε αρκετά μεγάλη τιμή, θα εμφανιστούν ρωγμές, οι οποίες θα επεκταθούν γρήγορα και θα καταστρέψουν. Όσο μικρότερη είναι η πλαστικότητα των εγκλεισμάτων και όσο πιο αιχμηρό είναι το σχήμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση τάσεων.
3. Η επίδραση του σουλφιδίου στη διάρκεια ζωής της κόπωσης
Σχεδόν όλη η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα υπάρχει με τη μορφή σουλφιδίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα, τόσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα. Ωστόσο, επειδή το σουλφίδιο μπορεί να περιβάλλεται καλά από το οξείδιο, η επίδραση του οξειδίου στη διάρκεια ζωής της κόπωσης μειώνεται, επομένως η επίδραση του αριθμού των εγκλεισμάτων στη διάρκεια ζωής της κόπωσης δεν σχετίζεται απολύτως με τη φύση, το μέγεθος και την κατανομή του τα εγκλείσματα. Όσο περισσότερες είναι οι συγκεκριμένες συμπεριλήψεις, τόσο χαμηλότερη πρέπει να είναι η διάρκεια της κόπωσης και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψη. Στον φέροντα χάλυβα, τα σουλφίδια διασκορπίζονται και κατανέμονται σε λεπτό σχήμα και αναμιγνύονται με εγκλείσματα οξειδίων, τα οποία είναι δύσκολο να αναγνωριστούν ακόμη και με μεταλλογραφικές μεθόδους. Τα πειράματα έχουν επιβεβαιώσει ότι με βάση την αρχική διαδικασία, η αύξηση της ποσότητας του Al έχει θετική επίδραση στη μείωση των οξειδίων και των σουλφιδίων. Αυτό συμβαίνει επειδή το Ca έχει μια αρκετά ισχυρή ικανότητα αποθείωσης. Τα εγκλείσματα έχουν μικρή επίδραση στην αντοχή, αλλά είναι πιο επιβλαβή για την σκληρότητα του χάλυβα και ο βαθμός ζημιάς εξαρτάται από την αντοχή του χάλυβα.
Ο Xiao Jimei, ένας γνωστός ειδικός, επεσήμανε ότι τα εγκλείσματα σε χάλυβα είναι μια εύθραυστη φάση, όσο υψηλότερο είναι το κλάσμα όγκου, τόσο χαμηλότερη είναι η σκληρότητα. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος των εγκλεισμάτων, τόσο πιο γρήγορα μειώνεται η σκληρότητα. Για τη σκληρότητα του κατάγματος διάσπασης, όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των εγκλεισμάτων και όσο μικρότερη η απόσταση των εγκλεισμάτων, τόσο πιο σκληρή όχι μόνο δεν μειώνεται, αλλά αυξάνεται. Το κάταγμα διάσπασης είναι λιγότερο πιθανό να συμβεί, αυξάνοντας έτσι την αντοχή του κατάγματος διάσπασης. Κάποιος έχει κάνει μια ειδική δοκιμή: οι δύο παρτίδες χάλυβα Α και Β ανήκουν στον ίδιο τύπο χάλυβα, αλλά τα εγκλείσματα που περιέχονται σε καθεμία είναι διαφορετικά.

Μετά τη θερμική επεξεργασία, οι δύο παρτίδες χάλυβα Α και Β έφτασαν την ίδια αντοχή εφελκυσμού 95 kg/mm' και οι αντοχές διαρροής των χάλυβα Α και Β ήταν οι ίδιες. Όσον αφορά την επιμήκυνση και τη μείωση της επιφάνειας, ο χάλυβας Β είναι ελαφρώς χαμηλότερος από τον χάλυβα Α που εξακολουθεί να είναι κατάλληλος. Μετά τη δοκιμή κόπωσης (περιστροφική κάμψη), διαπιστώθηκε ότι: Ο χάλυβας είναι ένα υλικό μεγάλης διάρκειας ζωής με υψηλό όριο κόπωσης. Το Β είναι ένα υλικό μικρής διάρκειας με χαμηλό όριο κόπωσης. Όταν η κυκλική τάση του δείγματος χάλυβα είναι ελαφρώς υψηλότερη από το όριο κόπωσης του χάλυβα Α, η διάρκεια ζωής του χάλυβα Β είναι μόνο το 1/10 του χάλυβα Α. Τα εγκλείσματα στον χάλυβα Α και Β είναι οξείδια. Όσον αφορά τη συνολική ποσότητα των εγκλεισμάτων, η καθαρότητα του χάλυβα Α είναι χειρότερη από αυτή του χάλυβα Β, αλλά τα σωματίδια οξειδίου του χάλυβα Α έχουν το ίδιο μέγεθος και ομοιόμορφα κατανεμημένα. Ο χάλυβας Β περιέχει μερικά εγκλείσματα μεγάλων σωματιδίων και η κατανομή δεν είναι ομοιόμορφη. . Αυτό δείχνει πλήρως ότι η άποψη του κ. Xiao Jimei είναι σωστή.

img2.3

Ώρα δημοσίευσης: 25 Ιουλίου 2022