Mga Salik na Nakakaapekto sa Bearing Steel Fatigue Life

Bakit hindi maaaring mapabuti ng pagbabawas ng nilalaman ng oxygen ang buhay ng pagkapagod ng tindig na bakal? Pagkatapos ng pagsusuri, pinaniniwalaan na ang dahilan ay pagkatapos na mabawasan ang dami ng mga inklusyon ng oksido, ang labis na sulfide ay nagiging hindi kanais-nais na kadahilanan na nakakaapekto sa buhay ng pagkapagod ng bakal. Sa pamamagitan lamang ng pagbabawas ng nilalaman ng mga oxide at sulfide sa parehong oras, ang potensyal na materyal ay maaaring ganap na pinagsamantalahan at ang buhay ng pagkapagod ng tindig na bakal ay maaaring lubos na mapabuti.

img2.2

Anong mga kadahilanan ang makakaapekto sa buhay ng pagkapagod ng tindig na bakal? Ang mga problema sa itaas ay sinusuri tulad ng sumusunod:
1. Ang epekto ng nitride sa nakakapagod na buhay
Itinuro ng ilang iskolar na kapag ang nitrogen ay idinagdag sa bakal, ang dami ng bahagi ng nitride ay bumababa. Ito ay dahil sa pagbawas sa average na laki ng mga inklusyon sa bakal. Limitado ng teknolohiya, mayroon pa ring malaking bilang ng mga partikulo ng pagsasama na mas maliit sa 0.2 in. na binibilang. Ito ay tiyak na ang pagkakaroon ng mga maliliit na nitride particle na may direktang epekto sa nakakapagod na buhay ng tindig na bakal. Ang Ti ay isa sa pinakamalakas na elemento upang bumuo ng nitride. Ito ay may maliit na tiyak na gravity at madaling lumutang. Ang isang bahagi ng Ti ay nananatili sa bakal upang bumuo ng mga multi-angular na inklusyon. Ang ganitong mga pagsasama ay malamang na magdulot ng lokal na konsentrasyon ng stress at mga basag ng pagkapagod, kaya kinakailangan na kontrolin ang paglitaw ng mga naturang pagsasama.
Ang mga resulta ng pagsubok ay nagpapakita na ang nilalaman ng oxygen sa bakal ay nabawasan sa ibaba 20ppm, ang nilalaman ng nitrogen ay nadagdagan, ang laki, uri at pamamahagi ng mga non-metallic inclusions ay pinabuting, at ang mga matatag na inklusyon ay makabuluhang nabawasan. Kahit na ang mga nitride particle sa bakal ay tumaas, ang mga particle ay napakaliit at ipinamamahagi sa isang dispersed na estado sa hangganan ng butil o sa loob ng butil, na nagiging isang kanais-nais na kadahilanan, upang ang lakas at tibay ng tindig na bakal ay mahusay na tumugma, at ang tigas at lakas ng bakal ay lubhang nadagdagan. , lalo na ang epekto ng pagpapabuti ng contact nakakapagod na buhay ay layunin.
2. Ang epekto ng oxides sa nakakapagod na buhay
Ang nilalaman ng oxygen sa bakal ay isang mahalagang kadahilanan na nakakaapekto sa materyal. Kung mas mababa ang nilalaman ng oxygen, mas mataas ang kadalisayan at mas mahaba ang kaukulang na-rate na buhay. Mayroong malapit na kaugnayan sa pagitan ng nilalaman ng oxygen sa bakal at mga oxide. Sa panahon ng proseso ng solidification ng tinunaw na bakal, ang dissolved oxygen ng aluminyo, kaltsyum, silikon at iba pang mga elemento ay bumubuo ng mga oxide. Ang nilalaman ng pagsasama ng oxide ay isang function ng oxygen. Habang bumababa ang nilalaman ng oxygen, bababa ang mga pagsasama ng oksido; ang nilalaman ng nitrogen ay pareho sa nilalaman ng oxygen, at mayroon ding isang functional na relasyon sa nitride, ngunit dahil ang oksido ay mas nakakalat sa bakal, ito ay gumaganap ng parehong papel bilang ang fulcrum ng karbid. , kaya wala itong mapanirang epekto sa buhay ng pagkapagod ng bakal.
Dahil sa pagkakaroon ng mga oxide, ang bakal ay sumisira sa pagpapatuloy ng metal matrix, at dahil ang expansion coefficient ng oxides ay mas maliit kaysa sa expansion coefficient ng bearing steel matrix, kapag sumasailalim sa alternating stress, madali itong makabuo ng stress concentration at maging ang pinagmulan ng pagkapagod ng metal. Karamihan sa konsentrasyon ng stress ay nangyayari sa pagitan ng mga oxide, point inclusions at ang matrix. Kapag ang stress ay umabot sa isang malaking sapat na halaga, ang mga bitak ay magaganap, na mabilis na lalawak at masisira. Kung mas mababa ang plasticity ng mga inklusyon at mas matalas ang hugis, mas malaki ang konsentrasyon ng stress.
3. Ang epekto ng sulfide sa nakakapagod na buhay
Halos lahat ng nilalaman ng asupre sa bakal ay umiiral sa anyo ng mga sulfide. Kung mas mataas ang nilalaman ng asupre sa bakal, mas mataas ang sulfide sa bakal. Gayunpaman, dahil ang sulfide ay maaaring maayos na napapalibutan ng oksido, ang impluwensya ng oksido sa buhay ng pagkapagod ay nabawasan, kaya ang impluwensya ng bilang ng mga inklusyon sa buhay ng pagkapagod ay hindi Ganap, na nauugnay sa kalikasan, laki at pamamahagi ng ang mga inklusyon. Kung mas maraming tiyak na mga inklusyon ang mayroon, mas mababa ang buhay ng pagkapagod, at ang iba pang mga salik na nakakaimpluwensya ay dapat isaalang-alang nang komprehensibo. Sa tindig na bakal, ang mga sulfide ay dispersed at ipinamamahagi sa isang pinong hugis, at halo-halong may oxide inclusions, na mahirap makilala kahit na sa pamamagitan ng metallographic na pamamaraan. Kinumpirma ng mga eksperimento na batay sa orihinal na proseso, ang pagtaas ng dami ng Al ay may positibong epekto sa pagbabawas ng mga oxide at sulfide. Ito ay dahil ang Ca ay may medyo malakas na kakayahan sa desulfurization. Ang mga pagsasama ay may maliit na epekto sa lakas, ngunit mas nakakapinsala sa katigasan ng bakal, at ang antas ng pinsala ay nakasalalay sa lakas ng bakal.
Itinuro ni Xiao Jimei, isang kilalang eksperto, na ang mga inklusyon sa bakal ay isang brittle phase, mas mataas ang volume fraction, mas mababa ang tigas; mas malaki ang sukat ng mga inklusyon, mas mabilis na bumababa ang katigasan. Para sa katigasan ng cleavage fracture, mas maliit ang laki ng mga inklusyon at mas maliit ang spacing ng mga inklusyon, ang mas matigas ay hindi lamang bumababa, ngunit tumataas. Ang cleavage fracture ay mas malamang na mangyari, at sa gayon ay tumataas ang lakas ng cleavage fracture. May isang taong gumawa ng isang espesyal na pagsubok: ang dalawang batch ng bakal na A at B ay nabibilang sa parehong uri ng bakal, ngunit ang mga inklusyon na nakapaloob sa bawat isa ay magkaiba.

Pagkatapos ng heat treatment, ang dalawang batch ng steels A at B ay umabot sa parehong tensile strength na 95 kg/mm', at ang yield strengths ng steels A at B ay pareho. Sa mga tuntunin ng pagpahaba at pagbabawas ng lugar, ang B na bakal ay bahagyang mas mababa kaysa sa A steel ay kwalipikado pa rin. Pagkatapos ng fatigue test (rotational bending), napag-alaman na: Ang bakal ay isang materyal na pangmatagalan na may mataas na limitasyon sa pagkapagod; Ang B ay isang materyal na maikling buhay na may mababang limitasyon sa pagkapagod. Kapag ang cyclic stress ng sample ng bakal ay bahagyang mas mataas kaysa sa limitasyon ng pagkapagod ng A steel, ang buhay ng B steel ay 1/10 lamang ng A steel. Ang mga inklusyon sa bakal A at B ay mga oxide. Sa mga tuntunin ng kabuuang halaga ng mga inklusyon, ang kadalisayan ng bakal A ay mas masahol pa kaysa sa bakal B, ngunit ang mga particle ng oxide ng bakal A ay may parehong laki at pantay na ipinamamahagi; Ang bakal B ay naglalaman ng ilang malalaking-particle inclusions, at ang pamamahagi ay hindi pare-pareho. . Ito ay ganap na nagpapakita na ang pananaw ni G. Xiao Jimei ay tama.

img2.3

Oras ng post: Hul-25-2022