د سکین کولو الکترون مایکروسکوپ د ستړیا فریکچر مشاهده کولو او د فریکچر میکانیزم تحلیل کولو لپاره کارول شوی و؛ په ورته وخت کې، د سپن موڑنے ستړیا ازموینه په مختلفو تودوخې کې د ډیکاربوریز شوي نمونو باندې ترسره شوه ترڅو د ټیسټ سټیل د ستړیا ژوند د ډیکاربوریزیشن سره او پرته پرتله کړي، او د ټیسټ سټیل د ستړیا فعالیت باندې د ډیکاربوریزیشن اغیز تحلیل کړي. پایلې ښیې چې، د تودوخې پروسې کې د اکسیډیشن او ډیکاربوریزیشن د یو وخت شتون له امله، د دواړو ترمنځ تعامل، چې پایله یې د بشپړ ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت د تودوخې د ودې سره د زیاتوالي او بیا کمیدو رجحان ښیې، د بشپړ ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت په 750 ℃ کې د 120 μm اعظمي ارزښت ته رسیږي، او د بشپړ ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت په 850 ℃ کې د 20 μm لږترلږه ارزښت ته رسیږي، او د ټیسټ سټیل د ستړیا حد شاوخوا 760 MPa دی، او د ټیسټ سټیل کې د ستړیا درزونو سرچینه په عمده توګه Al2O3 غیر فلزي شاملول دي؛ د ډیکاربوریزیشن چلند د ټیسټ سټیل د ستړیا ژوند خورا کموي، د ټیسټ سټیل د ستړیا فعالیت اغیزه کوي، د ډیکاربوریزیشن طبقه څومره چې ضخامت وي، د ستړیا ژوند ټیټ وي. د ټیسټ سټیل د ستړیا فعالیت باندې د ډیکاربوریزیشن طبقې اغیز کمولو لپاره، د ټیسټ سټیل د تودوخې درملنې غوره تودوخه باید په 850 ℃ کې تنظیم شي.
ګیر د موټر یوه مهمه برخه دهد لوړ سرعت د عملیاتو له امله، د ګیر سطحې د میش کولو برخه باید لوړ ځواک او د سوځیدنې مقاومت ولري، او د غاښ ریښه باید د دوامداره تکرار بار له امله د ښه موڑنے ستړیا فعالیت ولري، ترڅو د درزونو څخه مخنیوی وشي چې د موادو د ماتیدو لامل کیږي. څیړنې ښیې چې ډیکاربوریزیشن یو مهم فاکتور دی چې د فلزي موادو د سپن موڑنے ستړیا فعالیت اغیزه کوي، او د سپن موڑنے ستړیا فعالیت د محصول کیفیت یو مهم شاخص دی، نو دا اړینه ده چې د ازموینې موادو د ډیکاربوریزیشن چلند او سپن موړنے ستړیا فعالیت مطالعه شي.
په دې مقاله کې، د 20CrMnTi ګیر سټیل سطحې ډیکاربوریزیشن ازموینې کې د تودوخې درملنې فرنس، د بدلیدونکي قانون د ټیسټ سټیل ډیکاربوریزیشن پرت ژوروالي باندې د تودوخې مختلف تودوخې تحلیل کوي؛ د ټیسټ سټیل روټري موڑنے ستړیا ازموینې کې د QBWP-6000J ساده بیم ستړیا ازموینې ماشین کارول، د ټیسټ سټیل ستړیا فعالیت ټاکل، او په ورته وخت کې د ټیسټ سټیل د ستړیا فعالیت باندې د ډیکاربوریزیشن اغیز تحلیل کول ترڅو د تولید پروسې ښه کړي، د محصولاتو کیفیت لوړ کړي او مناسب حواله چمتو کړي. د ټیسټ سټیل ستړیا فعالیت د سپن موڑنے ستړیا ازموینې ماشین لخوا ټاکل کیږي.
۱. د ازموینې مواد او طریقې
د یو واحد لپاره د ازموینې مواد چې د 20CrMnTi ګیر فولادو چمتو کولو لپاره دي، اصلي کیمیاوي جوړښت لکه څنګه چې په جدول 1 کې ښودل شوی. د ډیکاربوریزیشن ازموینه: د ازموینې مواد په Ф8 ملي میتر × 12 ملي میتر سلنډر نمونې کې پروسس کیږي، سطح باید د داغونو پرته روښانه وي. د تودوخې درملنې فرنس په نمونې کې 675 ℃، 700 ℃، 725 ℃، 750 ℃، 800 ℃، 850 ℃، 900 ℃، 950 ℃، 1,000 ℃ ته تودوخه شوی او 1 ساعت یې ساتلی، او بیا د خونې تودوخې ته هوا یخ شوی. د نمونې د تودوخې درملنې وروسته د ترتیب، پیس کولو او پالش کولو له لارې، د نایټریک اسید الکول محلول 4٪ تخریب سره، د ټیسټ سټیل ډیکاربوریزیشن پرت مشاهده کولو لپاره د فلزاتو مایکروسکوپي کارول، په مختلفو تودوخې کې د ډیکاربوریزیشن پرت ژوروالی اندازه کول. د سپن موڑنے ستړیا ازموینه: د سپن موړنے ستړیا نمونو د دوو ګروپونو د پروسس کولو اړتیاو سره سم د ازموینې مواد، لومړۍ ډله د ډیکاربوریزیشن ازموینه نه ترسره کوي، د ډیکاربوریزیشن دوهمه ډله په مختلفو تودوخې کې ازموینه کوي. د سپن موړنے ستړیا ازموینې ماشین په کارولو سره، د سپن موړنے ستړیا ازموینې لپاره د ټیسټ سټیل دوه ګروپونه، د ټیسټ سټیل د دوو ګروپونو د ستړیا حد ټاکل، د ټیسټ سټیل د دوو ګروپونو د ستړیا ژوند پرتله کول، د سکین کولو الکترون مایکروسکوپ د ستړیا فریکچر مشاهدې کارول، د نمونې د فریکچر لاملونه تحلیل کړئ، ترڅو د ټیسټ سټیل د ستړیا ملکیتونو د ډیکاربوریزیشن اغیز وپلټئ.
جدول ۱ د ټیسټ فولادو کیمیاوي جوړښت (د ډله ایز کسر) wt%
د تودوخې د تودوخې اغیز په ډیکاربوریزیشن باندې
د مختلفو تودوخې لاندې د ډیکاربوریزیشن تنظیم مورفولوژي په شکل 1 کې ښودل شوې ده. لکه څنګه چې له شکل څخه لیدل کیدی شي، کله چې تودوخه 675 ℃ وي، د نمونې سطحه د ډیکاربوریزیشن طبقه نه ښکاري؛ کله چې تودوخه 700 ℃ ته لوړه شي، د نمونې سطحه د ډیکاربوریزیشن طبقه ښکاره کیدل پیل شول، د پتلي فیرایټ ډیکاربوریزیشن طبقې لپاره؛ د تودوخې 725 ℃ ته لوړیدو سره، د نمونې سطحې ډیکاربوریزیشن طبقه ضخامت د پام وړ زیات شو؛ د 750 ℃ ډیکاربوریزیشن طبقه ضخامت خپل اعظمي ارزښت ته رسیږي، پدې وخت کې، د فیرایټ غله ډیر روښانه، غټ دی؛ کله چې تودوخه 800 ℃ ته لوړه شي، د ډیکاربوریزیشن طبقه ضخامت د پام وړ کمیدل پیل کړل، د هغې ضخامت د 750 ℃ نیمایي ته راټیټ شو؛ کله چې تودوخه 850 ℃ ته لوړیږي او د ډیکاربوریزیشن ضخامت په شکل 1 کې ښودل شوی. 800 ℃، د بشپړ ډیکاربوریزیشن پرت ضخامت د پام وړ کمیدل پیل کړل، د هغې ضخامت 750 ℃ ته راټیټ شو کله چې نیمایي وي؛ کله چې تودوخه 850 ℃ او پورته ته لوړیږي، د ازموینې فولادو بشپړ ډیکاربوریزیشن پرت ضخامت کمیدل دوام لري، د نیم ډیکاربوریزیشن پرت ضخامت په تدریجي ډول لوړیدل پیل کړل تر هغه چې د بشپړ ډیکاربوریزیشن پرت مورفولوژي ټول ورک شي، د نیم ډیکاربوریزیشن پرت مورفولوژي په تدریجي ډول روښانه شي. دا لیدل کیدی شي چې د تودوخې زیاتوالي سره د بشپړ ډیکاربوریزیشن پرت ضخامت لومړی زیات شوی او بیا کم شوی، د دې پدیدې دلیل د تودوخې پروسې کې د نمونې په ورته وخت کې د اکسیډیشن او ډیکاربوریزیشن چلند له امله دی، یوازې هغه وخت چې د ډیکاربوریزیشن کچه د اکسیډیشن سرعت څخه ګړندۍ وي د ډیکاربوریزیشن پدیده به څرګند شي. د تودوخې په پیل کې، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت په تدریجي ډول د تودوخې د زیاتوالي سره زیاتیږي تر هغه چې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت اعظمي ارزښت ته ورسیږي، پدې وخت کې د تودوخې لوړولو ته دوام ورکولو لپاره، د نمونې اکسیډیشن کچه د ډیکاربوریزیشن نرخ څخه ګړندۍ ده، کوم چې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې زیاتوالی مخنیوی کوي، چې پایله یې ښکته رجحان دی. دا لیدل کیدی شي چې، د 675 ~ 950 ℃ په حد کې، په 750 ℃ کې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت ارزښت ترټولو لوی دی، او په 850 ℃ کې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت ارزښت ترټولو کوچنی دی، له همدې امله، د ازموینې فولادو د تودوخې تودوخه سپارښتنه کیږي چې 850 ℃ وي.
شکل ۱ د ټیسټ سټیل د ډیکاربوریز شوي طبقې تاریخي بڼه چې د یو ساعت لپاره په مختلفو تودوخې کې ساتل کیږي
د نیمه ډیکاربوریز شوي طبقې په پرتله، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت د موادو په ځانګړتیاو باندې ډیر جدي منفي اغیزه لري، دا به د موادو میخانیکي ملکیتونه خورا کم کړي، لکه د ځواک، سختۍ، د اغوستلو مقاومت او د ستړیا حد کمول، او داسې نور، او همدارنګه د درزونو حساسیت زیاتوي، د ویلډینګ کیفیت اغیزه کوي او داسې نور. له همدې امله، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت کنټرول د محصول فعالیت ښه کولو لپاره خورا مهم دی. شکل 2 د تودوخې سره د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت د تغیر منحنی ښیي، کوم چې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت توپیر په ډیر روښانه ډول ښیې. دا د شکل څخه لیدل کیدی شي چې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت په 700 ℃ کې یوازې شاوخوا 34μm دی؛ د تودوخې 725 ℃ ته لوړیدو سره، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت په پام وړ ډول 86 μm ته لوړیږي، کوم چې په 700 ℃ کې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت دوه چنده ډیر دی؛ کله چې تودوخه ۷۵۰ درجو ته لوړه شي، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت کله چې تودوخه ۷۵۰ درجو ته لوړه شي، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت د ۱۲۰ μm اعظمي ارزښت ته رسیږي؛ لکه څنګه چې تودوخه لوړیږي، د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت په چټکۍ سره کمیدل پیل کوي، په ۸۰۰ درجو کې ۷۰ μm ته، او بیا په ۸۵۰ درجو کې د شاوخوا ۲۰ μm لږترلږه ارزښت ته.
شکل ۲. په مختلفو تودوخې کې د بشپړ ډیکاربوریز شوي طبقې ضخامت
د سپن بینډنګ په برخه کې د ستړیا فعالیت باندې د ډیکاربوریزیشن اغیز
د پسرلي فولادو د ستړیا ځانګړتیاوو باندې د ډیکاربوریزیشن اغیزې مطالعې لپاره، د سپن موڑنے ستړیا ازموینې دوه ډلې ترسره شوې، لومړۍ ډله د ډیکاربوریزیشن پرته مستقیم د ستړیا ازموینه وه، او دویمه ډله د ورته فشار کچه (810 MPa) کې د ډیکاربوریزیشن وروسته د ستړیا ازموینه وه، او د ډیکاربوریزیشن پروسه د 1 ساعت لپاره په 700-850 ℃ کې ترسره شوه. د نمونو لومړۍ ډله په جدول 2 کې ښودل شوې، کوم چې د پسرلي فولادو د ستړیا ژوند دی.
د نمونو د لومړۍ ډلې د ستړیا ژوند په جدول 2 کې ښودل شوی. لکه څنګه چې د جدول 2 څخه لیدل کیدی شي، د ډیکاربوریزیشن پرته، د ازموینې سټیل یوازې په 810 MPa کې 107 دورې تابع شو، او هیڅ مات شوی نه و؛ کله چې د فشار کچه له 830 MPa څخه زیاته شوه، ځینې نمونې ماتیدل پیل کړل؛ کله چې د فشار کچه له 850 MPa څخه زیاته شوه، د ستړیا نمونې ټولې مات شوې.
جدول ۲ د مختلفو فشارونو لاندې د ستړیا ژوند (پرته له ډیکاربوریزیشن)
د ستړیا حد ټاکلو لپاره، د ګروپ میتود د ازموینې سټیل د ستړیا حد ټاکلو لپاره کارول کیږي، او د معلوماتو د احصایوي تحلیل وروسته، د ازموینې سټیل د ستړیا حد شاوخوا 760 MPa دی؛ د مختلفو فشارونو لاندې د ازموینې سټیل د ستړیا ژوند مشخص کولو لپاره، د SN وکر پلاټ شوی، لکه څنګه چې په شکل 3 کې ښودل شوی. لکه څنګه چې د شکل 3 څخه لیدل کیدی شي، د فشار مختلف کچې د مختلف ستړیا ژوند سره مطابقت لري، کله چې د 7 ستړیا ژوند، د 107 لپاره د دورې شمیر سره مطابقت لري، پدې معنی چې د دې شرایطو لاندې نمونه د حالت له لارې وي، د اړونده فشار ارزښت د ستړیا ځواک ارزښت په توګه نږدې کیدی شي، دا دی، 760 MPa. دا لیدل کیدی شي چې د S - N وکر د موادو د ستړیا ژوند د ټاکلو لپاره مهم دی یو مهم حواله ارزښت لري.
شکل ۳ د تجربوي فولادو د څرخيدونکي قاتیدو ستړیا ازموینې SN منحنی
د نمونو د دوهم ګروپ د ستړیا ژوند په جدول 3 کې ښودل شوی. لکه څنګه چې د جدول 3 څخه لیدل کیدی شي، وروسته له دې چې د ازموینې سټیل په مختلفو تودوخې کې ډیکاربوریز شي، د دورې شمیر په څرګنده توګه کم شوی، او دوی له 107 څخه ډیر دي، او د ستړیا ټول نمونې مات شوي، او د ستړیا ژوند خورا کم شوی. د پورته ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت سره یوځای د تودوخې بدلون منحني لیدل کیدی شي، د 750 ℃ ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت ترټولو لوی دی، د ستړیا ژوند ترټولو ټیټ ارزښت سره مطابقت لري. د 850 ℃ ډیکاربوریز شوي پرت ضخامت ترټولو کوچنی دی، د ستړیا ژوند ارزښت سره مطابقت لري نسبتا لوړ دی. دا لیدل کیدی شي چې د ډیکاربوریزیشن چلند د موادو د ستړیا فعالیت خورا کموي، او څومره چې ډیکاربوریز شوی پرت ضخامت وي، د ستړیا ژوند ټیټ وي.
جدول ۳ د ستړیا ژوند په مختلفو ډیکاربوریزیشن تودوخې کې (۵۶۰ MPa)
د نمونې د ستړیا فریکچر مورفولوژي د الکترون مایکروسکوپ سکین کولو سره مشاهده شوه، لکه څنګه چې په شکل 4 کې ښودل شوي. شکل 4 (a) د درز سرچینې ساحې لپاره، شکل د څرګند ستړیا آرک لیدل کیدی شي، د ستړیا آرک سره سم د ستړیا سرچینې موندلو لپاره، لیدل کیدی شي، د "کب سترګې" غیر فلزي شمولیتونو لپاره د درز سرچینه، د فشار غلظت په اسانۍ سره رامینځته کولو کې شاملول، چې پایله یې د ستړیا درزونه دي؛ شکل 4 (b) د درز غزولو ساحې مورفولوژي لپاره، د څرګند ستړیا پټې لیدل کیدی شي، د سیند په څیر ویش و، د نیمه جلا کونکي فریکچر پورې اړه لري، د درزونو پراخیدل، په پای کې د ماتیدو لامل کیږي. شکل 4 (b) د درز د پراختیا ساحې مورفولوژي ښیې، د ستړیا واضح لیکې لیدل کیدی شي، د سیند په څیر ویش په بڼه، کوم چې د نیمه جلا کونکي فریکچر پورې اړه لري، او د درزونو دوامداره پراختیا سره، په نهایت کې د ماتیدو لامل کیږي.
د ستړیا د ماتیدو تحلیل
شکل.۴ د تجربوي فولادو د ستړیا د ماتیدو سطحې SEM مورفولوژي
د شکل ۴ کې د شاملولو ډول ټاکلو لپاره، د انرژۍ د طیف جوړښت تحلیل ترسره شو، او پایلې یې په شکل ۵ کې ښودل شوي دي. دا لیدل کیدی شي چې غیر فلزي شاملول په عمده توګه د Al2O3 شاملول دي، چې دا په ګوته کوي چې شاملول د شاملولو د درزونو اصلي سرچینه ده چې د شاملولو د درزونو له امله رامینځته کیږي.
شکل ۵ د غیر فلزي شمولیتونو انرژي سپیکٹروسکوپي
پایله
(۱) د تودوخې تودوخه په ۸۵۰ درجو کې ځای پر ځای کول به د ډیکاربورایز شوي طبقې ضخامت کم کړي او د ستړیا فعالیت باندې به یې اغیزه کمه کړي.
(۲) د ټیسټ سټیل سپن بینډنګ د ستړیا حد ۷۶۰ MPa دی.
(۳) د غیر فلزي شاملولو کې د ازموینې فولادو درزونه، په عمده توګه د Al2O3 مخلوط.
(۴) د ډیکاربوریزیشن د ټیسټ سټیل د ستړیا ژوند په جدي توګه کموي، د ډیکاربوریزیشن طبقه څومره چې ضخامت وي، د ستړیا ژوند یې هم ټیټ وي.
د پوسټ وخت: جون-۲۱-۲۰۲۴
