A kopásálló lemez mikroszerkezetének a szívósságra gyakorolt hatásmechanizmusának vizsgálata
A kopásálló lemezeket lágyítják, hogy martenzites szerkezetet kapjanak, de a nagy szerszámoknál a lassú hűtési sebesség miatt bainit szerkezet keletkezik. A felső bainit képződése a szívósság csökkenéséhez vezet, amit az ausztenitszemcsehatár elején a karbidok preferált kiválása okoz. A hosszú élettartam és a minőségi szerszámok modern igényeinek kielégítése érdekében erős követelmény a szívósság biztosítása a mikrokontroll révén. Az ausztenitizálás utáni hűtési sebesség mikroszerkezetre, különösen a bainit szemcseméretére, a keményfém kiválásra és diffúzióra, valamint a kopásálló lemez szívósságára gyakorolt hatásának tisztázása érdekében a kutatók kutatásokat és elemzéseket végeztek ezzel kapcsolatban.
A jelen kutatásban használt AISI H13, H10 és H19 acélok kémiai összetételét az 1. táblázat mutatja be. Ezeket az acélokat ívkemencés olvasztást követően öntvénybe öntjük, 6 °C-nál nagyobb fajlagos kovácsolási hő mellett az 1. táblázatban megadott méretekre kovácsoljuk. A mintát a forró kovácsolt anyag közepétől a négyzetszögig vagy felületig vágják, és koordinátái párhuzamosak a hosszirányúval.
Mikroszerkezet-megfigyeléssel, méretváltozás- és keménységméréssel vizsgáltuk a különböző hűtési sebességű bainit kialakulását H13 és H10 1200 fokos, illetve H19 1140 fokos ausztenitesítése után.
Különböző hűtési sebességgel végzett lehűtést és temperálást követően a HRC44-hez mértük a sík alakváltozási törési szívósságot K1c, a kifáradási repedés diffúziós sebességét, a Charpy-ütési értéket, a rideg átmeneti hőmérsékletet a V-bevágásos Charpy-tesztben.
A sík alakváltozási törési szívóssági vizsgálatot 30 mm széles kopásálló lemezmintával végeztük, és kétféle kifáradási vizsgálatot végeztünk:
(1) Fáradási repedésnövekedési vizsgálat azonos típusú próbatesten síknyúlási törési szívóssági vizsgálattal; A kifáradási előrepedést használják, amely ciklikus nyújtás során keletkezik 550-20 kg gyakorisággal változó terhelés mellett, másodpercenként 5 hetes sebességgel.
(2) Rotációs hajlító kifáradási teszt, a Φ10 mm-es sima mintát 3000 ciklus/s sebességgel forgatják az SN görbe elkészítése érdekében.
A JISZ2202 No.3 szerint a Charpy ütési próbát U alakú hornyolt próbatestekkel végeztük. A Charpy rideg átmeneti teszteket ASTM A307 mintákkal végeztük 20-300 fokos hőmérséklet-tartományban. A maradék ausztenit százalékos arányát röntgendiffrakcióval határoztuk meg. A maradék karbidok tartalmát és méretét térképészeti elemzéssel határoztuk meg.
A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy ezeknek a kopólemezeknek a szívóssága a következő módszerekkel javítható: martenzit és bainit léc szerkezetének javítása és az effektív szemcseméret javítása, a karbidok optimális kiválásának késleltetése az eredeti ausztenit és bainit szemcsehatára mentén. , gátolja az MC és M2C típusú finomkarbidok sűrű eloszlását a mátrixban, csökkenti a maradék karbidok százalékos tartalmát és csökkenti méretüket. A hűtési sebesség csökkenése a bainit lécszerkezet szélességének fokozatos növekedéséhez vezet, ami a bainit lamellából szemcséssé alakulásához és a szívósság romlásához vezet. A vizsgált acélok közül a H13 acél rendelkezik a legnagyobb szívóssággal, ami szorosan összefügg a mátrixban lévő finom karbidok rendkívül alacsony sűrűségével, a maradék karbidok rendkívül kis méretével és a rendkívül alacsony százalékos tartalommal.
