Zakaj zmanjšanje vsebnosti kisika ne more izboljšati življenjske dobe ležajnega jekla? Po analizi se domneva, da je razlog v tem, da po zmanjšanju količine oksidnih vključkov presežek sulfida postane neugoden dejavnik, ki vpliva na življenjsko dobo jekla ob utrujenosti. Le s hkratnim zmanjšanjem vsebnosti oksidov in sulfidov je mogoče v celoti izkoristiti potencial materiala in močno izboljšati življenjsko dobo ležajnega jekla ob utrujenosti.
Kateri dejavniki bodo vplivali na življenjsko dobo ležajnega jekla? Zgornje težave so analizirane na naslednji način:
1. Vpliv nitridov na življenjsko dobo zaradi utrujenosti
Nekateri učenjaki so poudarili, da ko jeklu dodamo dušik, se volumenski delež nitridov zmanjša. To je posledica zmanjšanja povprečne velikosti vključkov v jeklu. Omejeno s tehnologijo, je še vedno preštetih precejšnje število inkluzijskih delcev, manjših od 0,2 in. Ravno obstoj teh drobnih nitridnih delcev neposredno vpliva na življenjsko dobo ležajnega jekla. Ti je eden najmočnejših elementov za tvorbo nitridov. Ima majhno specifično težo in je enostaven za plavanje. Del Ti ostane v jeklu in tvori večkotne vključke. Takšni vključki lahko povzročijo lokalno koncentracijo napetosti in utrujenostne razpoke, zato je potrebno nadzorovati pojav takih vključkov.
Rezultati preskusa kažejo, da se vsebnost kisika v jeklu zmanjša pod 20 ppm, vsebnost dušika se poveča, velikost, vrsta in porazdelitev nekovinskih vključkov se izboljšajo, stabilni vključki pa se znatno zmanjšajo. Čeprav se delci nitrida v jeklu povečajo, so delci zelo majhni in so porazdeljeni v razpršenem stanju na meji zrn ali znotraj zrn, kar postane ugoden dejavnik, tako da se trdnost in žilavost ležajnega jekla dobro ujemata, trdota in trdnost jekla pa se močno povečata. , zlasti učinek izboljšanja življenjske dobe zaradi utrujenosti stika je objektiven.
2. Vpliv oksidov na življenjsko dobo zaradi utrujenosti
Vsebnost kisika v jeklu je pomemben dejavnik, ki vpliva na material. Nižja kot je vsebnost kisika, večja je čistost in daljša je ustrezna ocenjena življenjska doba. Med vsebnostjo kisika v jeklu in oksidih obstaja tesna povezava. Med postopkom strjevanja staljenega jekla raztopljeni kisik aluminija, kalcija, silicija in drugih elementov tvori okside. Vsebnost oksidnih vključkov je funkcija kisika. Ko se vsebnost kisika zmanjša, se bodo oksidni vključki zmanjšali; vsebnost dušika je enaka vsebnosti kisika in ima tudi funkcionalno povezavo z nitridom, a ker je oksid bolj razpršen v jeklu, igra enako vlogo kot oporišče karbida. , tako da nima uničujočega učinka na življenjsko dobo jekla ob utrujenosti.
Zaradi obstoja oksidov jeklo uniči kontinuiteto kovinske matrice in ker je ekspanzijski koeficient oksidov manjši od ekspanzijskega koeficienta nosilne jeklene matrice, ko je izpostavljeno izmenični napetosti, je enostavno ustvariti koncentracijo napetosti in postati izvor utrujenosti kovin. Večina koncentracije napetosti nastane med oksidi, točkastimi vključki in matriko. Ko napetost doseže dovolj veliko vrednost, se pojavijo razpoke, ki se hitro razširijo in uničijo. Manjša ko je plastičnost vključkov in ostrejša kot je oblika, večja je koncentracija napetosti.
3. Vpliv sulfida na življenjsko dobo zaradi utrujenosti
Skoraj vsa vsebnost žvepla v jeklu obstaja v obliki sulfidov. Višja kot je vsebnost žvepla v jeklu, večja je vsebnost sulfida v jeklu. Ker pa je sulfid lahko dobro obdan z oksidom, je vpliv oksida na obstojnost ob utrujenosti zmanjšan, tako da vpliv števila vključkov na obstojnost ob utrujenosti ni Absolutno povezan z naravo, velikostjo in porazdelitvijo vključki. Več kot je določenih vključkov, nižja mora biti življenjska doba ob utrujanju, druge vplivne dejavnike pa je treba upoštevati celovito. V ležajnem jeklu so sulfidi razpršeni in porazdeljeni v fini obliki ter pomešani z oksidnimi vključki, ki jih je težko prepoznati tudi z metalografskimi metodami. Eksperimenti so potrdili, da na podlagi originalnega postopka povečanje količine Al pozitivno vpliva na redukcijo oksidov in sulfidov. To je zato, ker ima Ca precej močno sposobnost razžveplanja. Vključki malo vplivajo na trdnost, bolj pa škodijo žilavosti jekla, stopnja poškodovanosti pa je odvisna od trdnosti jekla.
Xiao Jimei, znani strokovnjak, je poudaril, da so vključki v jeklu krhka faza, višji kot je volumski delež, nižja je žilavost; večja kot je velikost vključkov, hitreje upada žilavost. Za žilavost zloma zaradi razcepa velja, da manjša kot je velikost vključkov in manjši kot je razmik med vključki, žilavost se ne samo ne zmanjša, ampak poveča. Manj verjetno je, da bo prišlo do zloma zaradi razcepa, s čimer se poveča trdnost zloma zaradi razcepa. Nekdo je opravil poseben test: obe seriji jekla A in B pripadata isti vrsti jekla, vendar so vključki v vsaki različni.
Po toplotni obdelavi sta šarži jekel A in B dosegli enako natezno trdnost 95 kg/mm', meja tečenja jekel A in B pa je bila enaka. Kar zadeva raztezek in zmanjšanje površine, je jeklo B nekoliko nižje od jekla A, ki je še vedno kvalificirano. Po preskusu utrujenosti (rotacijsko upogibanje) je ugotovljeno, da: je jeklo dolgoživ material z visoko mejo utrujenosti; B je kratkotrajen material z nizko mejo utrujenosti. Ko je ciklična napetost vzorca jekla nekoliko višja od meje utrujenosti jekla A, je življenjska doba jekla B le 1/10 jekla A. Vključki v jeklu A in B so oksidi. Glede na skupno količino vključkov je čistost jekla A slabša od jekla B, vendar so delci oksida jekla A enake velikosti in enakomerno porazdeljeni; jeklo B vsebuje nekaj vključkov velikih delcev in porazdelitev ni enakomerna. . To v celoti dokazuje, da je stališče g. Xiao Jimeija pravilno.
Čas objave: 25. julij 2022