Uuring kulumiskindla plaadi mikrostruktuuri mõju tugevusele
Kulumiskindlad plaadid lõõmutatakse martensiitse struktuuri saamiseks, kuid suurte tööriistade puhul tekib aeglase jahutuskiiruse tõttu bainiidi struktuur. Ülemise bainiidi moodustumine viib sitkuse vähenemiseni, mis on tingitud karbiidide eelistatud sadestumisest austeniidi tera piiri ees. Kaasaegsete pika eluea ja kvaliteetsete tööriistade vajaduste rahuldamiseks on tugev nõue tagada vastupidavus mikrokontrolli abil. Selleks, et selgitada jahutuskiiruse mõju pärast austenitiseerimist mikrostruktuurile, eriti bainiidi tera suurusele, karbiidi sadenemisele ja difusioonile ning kulumiskindla plaadi sitkusele, viisid teadlased läbi sellekohased uuringud ja analüüsid.
Käesolevas uurimistöös kasutatud teraste AISI H13, H10 ja H19 keemiline koostis on toodud tabelis 1. Need terased valatakse valuplokiks pärast elektrikaareahjus sulatamist, sepistatud tabelis 1 toodud mõõtmeteni sepistamise erisoojusel üle 6 , ja seejärel lõõmutatakse temperatuuril 850 °C. Proov lõigatakse kuuma sepismaterjali keskpunktist ruudukujulise nurga või pinnani ja selle koordinaadid on paralleelsed pikisuunalisega.
Mikrostruktuuri vaatluse, suuruse muutuse ja kõvaduse mõõtmise abil uuriti bainiidi teket erinevatel jahutuskiirustel pärast H13 ja H10 austenitiseerimist 1200 kraadi juures ning H19 austenitiseerimist 1140 kraadi juures.
Pärast karastamist ja karastamist erinevatel jahutuskiirustel mõõdeti HRC44 jaoks tasapinnalise deformatsiooni murdumiskindlust K1c, väsimusprao difusioonikiirust, Charpy löögi väärtust, V-kujulise sälgu Charpy testi rabeda ülemineku temperatuuri.
Tasapinnalise deformatsiooni purunemiskindluse katse viidi läbi 30 mm laiuse kulumiskindla plaadi prooviga ja viidi läbi kahte tüüpi väsimuskatseid:
(1) Väsimuspragude kasvu katse sama tüüpi prooviga, kasutades tasapinnalise deformatsioonimurde sitkuse katset; Kasutatakse väsimuse eelpragu, mis tekib tsüklilise venitamise käigus sagedusega 550-20 kg muutuva koormuse korral kiirusega 5 nädalat sekundis.
(2) Pöördpainde väsimuskatse, Φ10 mm sujuvat proovi kasutatakse pöörlemiseks kiirusega 3000 tsüklit / s, et saada SN-kõver.
Vastavalt JISZ2202 nr 3-le viidi Charpy löögikatse läbi U-kujuliste sälkudega proovikehadega. Charpy rabeduse ülemineku testid viidi läbi, kasutades ASTM A307 proove temperatuurivahemikus 20-300 kraadi. Jääk-austeniidi protsent määrati röntgendifraktsiooniga. Jääkkarbiidide sisaldus ja suurus määrati kaardistamisanalüüsiga.
Katsetulemused näitavad, et nende kulumisplaatide tugevust saab parandada järgmiste meetoditega: martensiidi ja bainiidi liistude struktuuri parandamine ja efektiivse tera suuruse parandamine, karbiidide optimaalse sadestumise edasilükkamine piki algse austeniidi ja bainiidi terade piiri. , pärssides MC ja M2C tüüpi peenkarbiidide tihedat jaotumist maatriksis, vähendades jääkkarbiidide sisaldust protsentides ja vähendades nende suurust. Jahutuskiiruse vähenemine toob kaasa bainiidi liistude struktuuri laiuse järkjärgulise suurenemise, mis viib bainiidi muutumiseni liistkivist graanuliks ja selle sitkuse halvenemiseni. Testitud terastest on kõrgeima sitkusega H13 teras, mis on tihedalt seotud maatriksis olevate peenkarbiidide ülimadala tiheduse, jääkkarbiidide üliväikese suuruse ja ülimadala protsendisisaldusega.
