Proč nemůže snížení obsahu kyslíku zlepšit únavovou životnost ložiskové oceli? Po analýze se má za to, že důvodem je, že po snížení množství oxidových inkluzí se přebytek sulfidu stává nepříznivým faktorem ovlivňujícím únavovou životnost oceli. Pouze současným snížením obsahu oxidů a sulfidů lze plně využít materiálový potenciál a výrazně zlepšit únavovou životnost ložiskové oceli.
Jaké faktory ovlivní únavovou životnost ložiskové oceli? Výše uvedené problémy jsou analyzovány následovně:
1. Vliv nitridů na únavovou životnost
Někteří vědci poukázali na to, že když se do oceli přidá dusík, objemový podíl nitridů klesá. To je způsobeno snížením průměrné velikosti vměstků v oceli. Omezeno technologií, stále existuje značný počet inkluzních částic menších než 0,2 palce. Právě existence těchto drobných nitridových částic má přímý vliv na únavovou životnost ložiskové oceli. Ti je jedním z nejsilnějších prvků pro tvorbu nitridů. Má malou měrnou hmotnost a snadno se nadnáší. Část Ti zůstává v oceli a tvoří víceúhlové vměstky. Takové vměstky pravděpodobně způsobí lokální koncentraci napětí a únavové trhliny, takže je nutné výskyt takových vměstků kontrolovat.
Výsledky testů ukazují, že obsah kyslíku v oceli se sníží pod 20 ppm, zvýší se obsah dusíku, zlepší se velikost, typ a distribuce nekovových vměstků a výrazně se sníží stabilní vměstky. Přestože se nitridové částice v oceli zvyšují, částice jsou velmi malé a jsou distribuovány v rozptýleném stavu na hranici zrna nebo uvnitř zrna, což se stává příznivým faktorem, takže pevnost a houževnatost ložiskové oceli jsou dobře přizpůsobeny, a tvrdost a pevnost oceli se výrazně zvýší. objektivní je zejména zlepšující účinek kontaktní únavové životnosti.
2. Vliv oxidů na únavovou životnost
Obsah kyslíku v oceli je důležitým faktorem ovlivňujícím materiál. Čím nižší je obsah kyslíku, tím vyšší je čistota a tím delší je odpovídající jmenovitá životnost. Mezi obsahem kyslíku v oceli a oxidy existuje úzký vztah. Během procesu tuhnutí roztavené oceli tvoří rozpuštěný kyslík hliníku, vápníku, křemíku a dalších prvků oxidy. Obsah oxidových inkluzí je funkcí kyslíku. S klesajícím obsahem kyslíku budou ubývat oxidové inkluze; obsah dusíku je stejný jako obsah kyslíku a má také funkční vztah s nitridem, ale protože je oxid více rozptýlen v oceli, hraje stejnou roli jako opěrný bod karbidu. , takže nemá destruktivní vliv na únavovou životnost oceli.
V důsledku existence oxidů ocel ničí kontinuitu kovové matrice, a protože koeficient roztažnosti oxidů je menší než koeficient roztažnosti matrice ložiskové oceli, při střídavém namáhání je snadné vytvořit koncentraci napětí a stát se původ únavy kovů. Většina koncentrace napětí se vyskytuje mezi oxidy, bodovými vměstky a matricí. Když napětí dosáhne dostatečně velké hodnoty, dojde k prasklinám, které se rychle rozšíří a zničí. Čím nižší je plasticita vměstků a ostřejší tvar, tím větší je koncentrace napětí.
3. Vliv sulfidu na únavovou životnost
Téměř veškerý obsah síry v oceli existuje ve formě sulfidů. Čím vyšší je obsah síry v oceli, tím vyšší je obsah sulfidu v oceli. Protože však sulfid může být dobře obklopen oxidem, vliv oxidu na únavovou životnost je snížen, takže vliv počtu inkluzí na únavovou životnost není Absolutně spojen s povahou, velikostí a distribucí inkluze. Čím jistější vměstky jsou, tím nižší musí být únavová životnost a komplexně je třeba zvážit další ovlivňující faktory. V ložiskové oceli jsou sulfidy rozptýleny a distribuovány v jemném tvaru a jsou smíchány s vměstky oxidů, které je obtížné identifikovat i metalografickými metodami. Experimenty potvrdily, že na základě původního postupu má zvýšení množství Al pozitivní vliv na redukci oxidů a sulfidů. Ca má totiž dost silnou desulfurační schopnost. Vměstky mají malý vliv na pevnost, ale jsou škodlivější pro houževnatost oceli a stupeň poškození závisí na pevnosti oceli.
Xiao Jimei, známý odborník, poukázal na to, že vměstky v oceli jsou křehká fáze, čím vyšší je objemový podíl, tím nižší je houževnatost; čím větší je velikost vměstků, tím rychleji klesá houževnatost. Pro houževnatost štěpného lomu platí, že čím menší je velikost vměstků a čím menší je rozteč vměstků, tím houževnatější nejen neklesá, ale roste. Výskyt štěpného lomu je méně pravděpodobný, čímž se zvyšuje pevnost štěpného lomu. Někdo provedl speciální test: dvě šarže oceli A a B patří ke stejnému typu oceli, ale vměstky obsažené v každé jsou odlišné.
Po tepelném zpracování dosáhly obě šarže ocelí A a B stejné pevnosti v tahu 95 kg/mm' a meze kluzu ocelí A a B byly stejné. Pokud jde o prodloužení a zmenšení plochy, ocel B je o něco nižší než ocel A, která je stále kvalifikovaná. Po únavové zkoušce (rotační ohyb) se zjistí, že: Ocel je materiál s dlouhou životností s vysokou mez únavy; B je materiál s krátkou životností s nízkou mez únavy. Když je cyklické namáhání vzorku oceli o něco vyšší než mez únavy oceli A, životnost oceli B je pouze 1/10 oceli A. Inkluze v oceli A a B jsou oxidy. Z hlediska celkového množství vměstků je čistota oceli A horší než u oceli B, ale částice oxidu oceli A jsou stejně velké a rovnoměrně rozložené; ocel B obsahuje některé inkluze velkých částic a distribuce není rovnoměrná. . To plně ukazuje, že názor pana Xiao Jimei je správný.
Čas odeslání: 25. července 2022