Det omfattende mærke for den iboende kvalitet af bærende stål er træthedstiden. Nogle forskere fremførte den opfattelse, at reduktionen af iltindhold ikke har spillet en væsentlig rolle for at forbedre bærestålets træthedstid. Faktisk kun ved at reducere indholdet af oxid og sulfid på samme tid, kan materialepotentialet udnyttes fuldt ud og træthedstiden for bærende stål forbedres kraftigt.
Hvorfor kan' ikke reducere iltindholdet forbedre træthedstiden for bærende stål?Efter at oxidinkluderingsmængden er reduceret, er det overskydende sulfid blevet en negativ faktor, der påvirker stålets træthedstid.Kun når indholdet af oxid og sulfid reduceres på samme tid, kan materialepotentialet udnyttes fuldt ud, og udmattelsestiden for bærende stål kan forbedres betydeligt.
Hvilke faktorer påvirker bæreståls træthed?Del nedenfor:
1, kvælstofforbindelsernes indflydelse på træthedslevetid
Nogle forskere påpeger, at med stigningen i kvælstof i stål falder volumenfraktionen af nitrogenforbindelser, hvilket skyldes faldet i den gennemsnitlige størrelse af indeslutninger i stål. På grund af tekniske begrænsninger er der stadig et betydeligt antal partikler med indeslutninger mindre end 0,2 in, som ikke tælles.Det er netop eksistenstilstanden for disse små nitridpartikler, der har en direkte indvirkning på bærestålets træthedstid.Ti er et af de stærkeste elementer til dannelse af nitrid med en lille vægtfylde og let at flyde op. En del af Ti forbliver i stålet for at danne flergangsindeslutninger.Denne form for inklusion er let at forårsage lokal stresskoncentration og træthedsspræk, så genereringen af denne form for inklusion skal kontrolleres.
Resultaterne viser, at iltindholdet i stål falder til mindre end 20 ppm, kvælstofindholdet stiger, størrelsen, typen og distributionstilstanden for ikke-metalliske indeslutninger forbedres, og de stabile indeslutninger er tydeligt reduceret.Selvom antallet af nitridpartikler i stålet stiger, er partiklerne meget små og fordeles i korngrænsen eller inden i kornet, hvilket bliver en gunstig faktor. Styrestål og sejhed ved bærende stål er godt matchet, og stålets hårdhed og styrke øges kraftigt, især forbedringseffekten af kontaktudmattelsestid er objektiv.
2, oxidets indflydelse på træthedslivet
Oxygenindholdet i stål er en vigtig faktor, der påvirker materialet. Jo lavere iltindhold, jo højere renhed og jo længere den tilsvarende nominelle levetid.Oxygenindholdet i stål er nært beslægtet med oxider. I størkningsprocessen af smeltet stål opløses aluminium, calcium, silicium og andre ilt for at danne oxider.Inklusion af oxid er en funktion af ilt.Med faldet i iltindhold falder oxidindeslutningerne.Nitrogenindholdet er det samme som iltindholdet, og nitridet har også et funktionelt forhold, men fordi oxidfordelingen i stålet er mere spredt og spiller den samme rolle som omdrejningspunktet for hårdmetal, så stålets træthedstid gjorde ikke spille en skadelig rolle.
På grund af eksistensen af oxider i stål ødelægges metalmatrixens kontinuitet, og fordi ekspansionskoefficienten for oxider er mindre end ekspansionskoefficienten for bærende stålmatrix, når den udsættes for skiftevis spænding, er det let at producere spændingskoncentration, som bliver fødestedet for metal træthed.Det meste af spændingskoncentrationen opstår mellem oxider, punkterede indeslutninger og matrix. Når stress når nok, vil der opstå revner, som hurtigt vil udvide og ødelægge.Jo lavere plasticitet og desto skarpere form af inklusionen, jo større er spændingskoncentrationen.
3, sulfidets indflydelse på træthedslivet
Svovlindholdet i stål findes næsten alle i form af sulfid.Når svovlindholdet i stål stiger, øges sulfidet i stål tilsvarende. Men fordi sulfidet kan være godt omgivet af oxiderne, hvilket reducerer oxidernes indflydelse på træthedslivet, er indflydelsen af antallet af inklusioner på træthedslivet ikke absolut, men relateret til arten, størrelsen og fordelingen af inklusion.Jo mere inddragelsen er, jo lavere skal træthedstiden være. De andre faktorer skal overvejes.Sulfidet i bærende stål er fint og diffust og blandet med oxidindeslutninger, selv ved hjælp af metallografisk metode er det vanskeligt at identificere.Baseret på den oprindelige proces spiller forøgelse af mængden af Al en positiv rolle i reduktion af oxider og sulfider.Dette skyldes, at CA har en ret stærk afsvovlingskapacitet.Inklusion har ringe effekt på styrken, men skader stålets sejhed meget, og graden af skade afhænger af stålets styrke.
Brudprocessen af GCr15-stål er hovedsageligt spaltning og kvasi-spaltningsbrudmekanisme ifølge frakturanalyse.Xiao Jimei, en berømt ekspert, påpegede, at inddragelsen i stål er en skør fase, og jo højere volumenfraktionen er, desto lavere sejhed.Jo større størrelsen på inklusionen er, desto hurtigere falder sejheden.Hvad angår spaltningsfrakturens sejhed, jo mindre størrelsen af indeslutninger og jo mindre afstanden mellem indeslutningerne er, reduceres sejheden ikke, men øges. Hvis den skøre fase i kornet er tæt arrangeret, kan forskydningsstakens tilslutningsafstand afkortes, og spaltningsfrakturen er ikke let at forekomme, hvilket forbedrer spaltningsbrudstyrken.Nogen har foretaget en speciel test: A, B to batcher af stål hører til det samme stål, men deres inklusion er forskellig.
Efter varmebehandling når de to batcher af stål A og B den samme trækstyrke på 95 kg / mm' og flydestyrken for stål A og B er den samme.Med hensyn til forlængelse og overfladekrympning er B-stål lidt lavere end A-stål stadig kvalificeret.Efter træthedstest (roterende bøjning) viser det sig, at: stål A er et materiale med lang levetid, med høj træthedsgrænse;B-stål er kortvarigt materiale, lav træthedsgrænse.Når stålprøves cykliske spænding er lidt højere end træthedsgrænsen for stål A, er stål B's levetid kun 1/10 af stål A.Indeslutningerne i A- og B-stål er oxider.Fra den samlede mængde af inklusion er renheden af A-stål dårligere end for B-stål, men størrelsen af oxidpartikler af A-stål er konsistent og jævnt fordelt;B-stål indeholder nogle store indeslutninger, som også er ujævnt fordelt.Dette viser fuldt ud, at Mr. Xiao Jimei&# 39 s opfattelse er korrekt.