Baineadh úsáid as micreascóp leictreon scanadh chun an scoilt tuirse a bhreathnú agus chun an mheicníocht briste a anailísiú; ag an am céanna, rinneadh tástáil tuirse lúbtha sníomha ar na heiseamail dhícharbónaithe ag teochtaí éagsúla chun saolré tuirse na cruach tástála a chur i gcomparáid le dícharbónú agus gan é, agus chun anailís a dhéanamh ar éifeacht an dícharbónaithe ar fheidhmíocht tuirse na cruach tástála. Léiríonn na torthaí, mar gheall ar ocsaídiú agus dícharbónú a bheith ann ag an am céanna sa phróiseas téimh, go léiríonn an t-idirghníomhú idir an dá rud, rud a fhágann go bhfuil tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán le fás na teochta ag méadú agus ansin ag laghdú, go sroicheann tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán luach uasta de 120 μm ag 750 ℃, agus go sroicheann tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán luach íosta de 20 μm ag 850 ℃, agus go bhfuil teorainn tuirse na cruach tástála thart ar 760 MPa, agus is iad na cuimsithe neamh-mhiotalacha Al2O3 is mó foinse na scoilteanna tuirse sa chruach tástála; Laghdaíonn iompar dícharbónaithe saolré tuirse na cruach tástála go mór, rud a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht tuirse na cruach tástála, dá thibhe an ciseal dícharbónaithe, is ea is ísle an saolré tuirse. Chun tionchar na ciseal dícharbónaithe ar fheidhmíocht tuirse na cruach tástála a laghdú, ba cheart an teocht chóireála teasa is fearr don chruach tástála a shocrú ag 850 ℃.
Is cuid thábhachtach den ghluaisteán é an fearas,Mar gheall ar an oibríocht ag luas ard, ní mór neart ard agus friotaíocht scríobtha a bheith ag cuid mogalra dhromchla an ghiar, agus ní mór feidhmíocht mhaith tuirse lúbtha a bheith ag fréamh na fiacaile mar gheall ar an ualach leanúnach arís agus arís eile, chun scoilteanna a sheachaint a eascraíonn i mbriseadh ábhair. Léiríonn taighde gur fachtóir tábhachtach é dícharbónú a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht tuirse lúbtha sníomh ábhar miotail, agus gur táscaire tábhachtach ar cháilíocht táirgí í feidhmíocht tuirse lúbtha sníomh, mar sin is gá iompar dícharbónú agus feidhmíocht tuirse lúbtha sníomh an ábhair tástála a imscrúdú.
Sa pháipéar seo, déantar anailís ar dhromchla dícharbónaithe cruach fearas 20CrMnTi i bhfoirnéis na cóireála teasa, chun doimhneacht an chiseal dícharbónaithe cruach tástála a athrú; agus déantar tástáil tuirse bhíoma simplí QBWP-6000J ar an meaisín tástála tuirse lúbtha rothlach cruach tástála, chun feidhmíocht tuirse na cruach tástála a chinneadh, agus ag an am céanna chun tionchar an dícharbónaithe ar fheidhmíocht tuirse na cruach tástála a anailísiú don táirgeadh iarbhír chun an próiseas táirgthe a fheabhsú, cáilíocht na dtáirgí a fheabhsú agus tagairt réasúnta a sholáthar. Déantar feidhmíocht tuirse na cruach tástála a chinneadh leis an meaisín tástála tuirse lúbtha sníomha.
1. Ábhair agus modhanna tástála
Ábhar tástála d'aonad chun cruach fearas 20CrMnTi a sholáthar, an príomh-chomhdhéanamh ceimiceach mar a thaispeántar i dTábla 1. Tástáil dícharbónaithe: déantar an t-ábhar tástála a phróiseáil i sampla sorcóireach Ф8 mm × 12 mm, agus ba chóir go mbeadh an dromchla geal gan smál. Téitear an sampla san fhoirnéis chóireála teasa go 675 ℃, 700 ℃, 725 ℃, 750 ℃, 800 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, agus 1,000 ℃. Coinnítear an sampla san fhoirnéis chóireála teasa ar feadh 1 uair an chloig, agus ansin fuaraítear san aer é go teocht an tseomra. Tar éis cóireála teasa, socraítear, meiltítear agus snastar an sampla, agus cuirtear tuaslagán alcóil 4% d'aigéad nítreach leis chun é a chreimeadh, agus úsáidtear micreascópacht mhiotalóireachta chun breathnú ar an tsraith dícharbónaithe cruach tástála, agus tomhastar doimhneacht an tsraith dícharbónaithe ag teochtaí éagsúla. Tástáil tuirse lúbadh sníomh: déantar an t-ábhar tástála de réir riachtanais phróiseáil an dá ghrúpa eiseamal tuirse lúbadh sníomh, ní dhéantar tástáil dícharbónaithe sa chéad ghrúpa, agus déantar tástáil dícharbónaithe sa dara grúpa ag teochtaí difriúla. Ag baint úsáide as an meaisín tástála tuirse lúbadh sníomh, déantar tástáil tuirse lúbadh sníomh ar an dá ghrúpa cruach tástála, cinneadh ar theorainn tuirse an dá ghrúpa cruach tástála, comparáid idir saolré tuirse an dá ghrúpa cruach tástála, breathnóireacht briste tuirse le micreascóp leictreon scanála, anailís ar chúiseanna briste an eiseamail, agus iniúchadh a dhéanamh ar éifeacht an dícharbónaithe ar airíonna tuirse na cruach tástála.
Tábla 1 Comhdhéanamh ceimiceach (codán maise) cruach tástála wt%
Éifeacht teochta téimh ar dhícharbónú
Taispeántar moirfeolaíocht eagrúcháin an dícharbónaithe faoi theochtaí téimh éagsúla i bhFíor 1. Mar is léir ón bhfigiúr, nuair a bhíonn an teocht 675 ℃, ní fheictear ciseal dícharbónaithe ar dhromchla an tsampla; nuair a ardaíonn an teocht go 700 ℃, tosaíonn ciseal dícharbónaithe dhromchla an tsampla ag teacht chun cinn, i gcás an chiseal dícharbónaithe tanaí feiríte; agus an teocht ag ardú go 725 ℃, méadaíonn tiús chiseal dícharbónaithe dhromchla an tsampla go suntasach; ag 750 ℃ sroicheann tiús chiseal dícharbónaithe a uasluach, agus ag an am seo, bíonn grán na feiríte níos soiléire agus níos garbh; nuair a ardaíonn an teocht go 800 ℃, tosaíonn tiús chiseal an dícharbónaithe ag laghdú go suntasach, agus thit a thiús go leath de 750 ℃; nuair a leanann an teocht ag ardú go 850 ℃ agus nuair a thaispeántar tiús an dícharbónaithe i bhFíor 1, tosaíonn tiús iomlán na ciseal dícharbónaithe ag laghdú go suntasach, agus thit a thiús go leath de 750 ℃; Nuair a leanann an teocht ag ardú go 850 ℃ agus os a chionn, leanann tiús iomlán na sraithe dícharbónaithe cruach tástála ag laghdú, agus thosaigh leath de thiús na sraithe dícharbónaithe ag méadú de réir a chéile go dtí go n-imíonn moirfeolaíocht iomlán na sraithe dícharbónaithe go hiomlán, agus soiléiríonn leath de réir a chéile moirfeolaíocht na sraithe dícharbónaithe. Is léir go méadaítear tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán ar dtús agus go laghdaítear í ansin de réir mar a mhéadaíonn an teocht. Is é an chúis atá leis seo ná go mbíonn an sampla ag ocsaídiú agus ag dícharbónú ag an am céanna le linn an phróisis téimh. Ní bheidh feiniméan dícharbónaithe le feiceáil ach amháin nuair a bhíonn an ráta dícharbónaithe níos tapúla ná luas an ocsaídiúcháin. Ag tús an téimh, méadaíonn tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán de réir a chéile de réir mar a mhéadaíonn an teocht go dtí go sroicheann tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán an luach uasta. Agus an teocht ag ardú go leanúnach, bíonn an ráta ocsaídiúcháin níos tapúla ná an ráta dícharbónaithe, rud a chuireann cosc ar mhéadú na sraithe dícharbónaithe go hiomlán, rud a fhágann go bhfuil an treocht anuas. Is léir, laistigh den raon 675 ～950 ℃, gurb é luach thiús an tsraithe lán-dícharbónaithe ag 750 ℃ an ceann is mó, agus gurb é luach thiús an tsraithe lán-dícharbónaithe ag 850 ℃ an ceann is lú, dá bhrí sin, moltar teocht téimh an chruach tástála a bheith 850 ℃.
Fíor 1 Histomorfeolaíocht ciseal dícharbónaithe cruach tástála a coimeádadh ag teochtaí téimh éagsúla ar feadh 1 uair an chloig
I gcomparáid leis an tsraith leath-dhícharbónaithe, bíonn tionchar diúltach níos tromchúisí ag tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán ar airíonna an ábhair, laghdóidh sé go mór airíonna meicniúla an ábhair, amhail laghdú ar an neart, ar an gcruas, ar an fhriotaíocht caitheamh agus ar an teorainn tuirse, etc., agus méadóidh sé an íogaireacht do scoilteanna freisin, rud a théann i bhfeidhm ar cháilíocht an táthú agus mar sin de. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán a rialú chun feidhmíocht an táirge a fheabhsú. Taispeánann Fíor 2 cuar athraitheachta thiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán leis an teocht, rud a léiríonn an t-athrú ar thiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán níos soiléire. Is léir ón bhfigiúr nach bhfuil tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán ach thart ar 34μm ag 700℃; agus an teocht ag ardú go 725 ℃, méadaíonn tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán go suntasach go 86 μm, atá níos mó ná dhá oiread tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán ag 700 ℃; nuair a ardaítear an teocht go 750 ℃, sroicheann tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán an luach uasta de 120 μm; de réir mar a leanann an teocht ag ardú, tosaíonn tiús na sraithe dícharbónaithe go hiomlán ag laghdú go géar, go 70 μm ag 800 ℃, agus ansin go dtí an luach íosta de thart ar 20μm ag 850 ℃.
Fíor 2 Tiús an chiseal lán-dhícharbónaithe ag teochtaí éagsúla
Éifeacht dícharbónaithe ar fheidhmíocht tuirse i lúbadh sníomh
Chun tionchar dícharbónú ar airíonna tuirse cruach earraigh a imscrúdú, rinneadh dhá ghrúpa tástálacha tuirse lúbtha sníomha, rinneadh tástáil tuirse go díreach gan dícharbónú sa chéad ghrúpa, agus rinneadh tástáil tuirse sa dara grúpa tar éis dícharbónú ag an leibhéal struis céanna (810 MPa), agus coinníodh an próiseas dícharbónú ag 700-850 ℃ ar feadh 1 uair an chloig. Taispeántar an chéad ghrúpa eiseamal i dTábla 2, arb é atá ann saolré tuirse cruach an earraigh.
Léirítear saolré tuirse an chéad ghrúpa eiseamal i dTábla 2. Mar is léir ó Thábla 2, gan dícharbónú, níor cuireadh an cruach tástála faoi ach 107 timthriall ag 810 MPa, agus níor tharla aon bhriseadh; nuair a sháraigh an leibhéal struis 830 MPa, thosaigh cuid de na heiseamail ag scoilteadh; nuair a sháraigh an leibhéal struis 850 MPa, scoilteadh na heiseamail tuirse go léir.
Tábla 2 Saolré tuirse faoi leibhéil struis éagsúla (gan dícharbónú)
Chun an teorainn tuirse a chinneadh, úsáidtear an modh grúpa chun teorainn tuirse na cruach tástála a chinneadh, agus tar éis anailís staitistiúil ar na sonraí, is é thart ar 760 MPa teorainn tuirse na cruach tástála; chun saolré tuirse na cruach tástála faoi strusanna éagsúla a léiriú, plotaítear cuar SN, mar a thaispeántar i bhFíor 3. Mar is léir ó Fhíor 3, comhfhreagraíonn leibhéil struis éagsúla do shaolré tuirse éagsúil, nuair a bhíonn saolré tuirse 7, a fhreagraíonn do líon na dtimthriallta le haghaidh 107, rud a chiallaíonn go bhfuil an t-eiseamal faoi na coinníollacha seo tríd an stát, is féidir an luach struis comhfhreagrach a mheas mar luach neart tuirse, is é sin, 760 MPa. Is léir go bhfuil luach tagartha tábhachtach ag an gcuar S-N chun saolré tuirse an ábhair a chinneadh.
Fíor 3 Cuar SN de thástáil tuirse lúbtha rothlach cruach turgnamhach
Taispeántar saolré tuirse an dara grúpa eiseamal i dTábla 3. Mar is léir ó Thábla 3, tar éis an cruach tástála a dhícharbónú ag teochtaí difriúla, laghdaítear líon na dtimthriallta go soiléir, agus tá siad níos mó ná 107, agus bristear na heiseamail tuirse go léir, agus laghdaítear an saolré tuirse go mór. In éineacht leis an tiús ciseal dícharbónaithe thuas agus an cuar athraithe teochta, is féidir a fheiceáil gurb é 750 ℃ an tiús ciseal dícharbónaithe is mó, rud a fhreagraíonn don luach is ísle de shaolré tuirse. Is é 850 ℃ an tiús ciseal dícharbónaithe is lú, rud a fhreagraíonn don luach saoil tuirse atá sách ard. Is léir go laghdaíonn an t-iompar dícharbónaithe feidhmíocht tuirse an ábhair go mór, agus dá thiús an ciseal dícharbónaithe, is ea is ísle an saolré tuirse.
Tábla 3 Saolré tuirse ag teochtaí dícharbónaithe éagsúla (560 MPa)
Breathnaíodh moirfeolaíocht briste tuirse an eiseamail le micreascóp leictreon scanála, mar a thaispeántar i bhFíor 4. I bhFíor 4(a) don limistéar foinse scoilte, is féidir stua tuirse soiléir a fheiceáil sa fhigiúr, de réir an stua tuirse chun foinse na tuirse a aimsiú, is féidir foinse na scoilte a fheiceáil le haghaidh na n-eisceachtaí neamh-mhiotalacha "súil éisc", a chuimsíonn cuimsithe ag tiúchan struis éasca, rud a fhágann scoilteanna tuirse; i bhFíor 4(b) don mhoirfeolaíocht limistéar síneadh scoilte, is féidir stríoca tuirse soiléire a fheiceáil, dáileadh cosúil le habhainn, a bhaineann le bristeadh gar-dhíthiomsaitheach, le scoilteanna ag leathnú, rud a fhágann briste sa deireadh. Taispeánann Fíor 4(b) moirfeolaíocht limistéar leathnú scoilte, is féidir stríoca tuirse soiléire a fheiceáil, i bhfoirm dáilte cosúil le habhainn, a bhaineann le bristeadh gar-dhíthiomsaitheach, agus le leathnú leanúnach na scoilteanna, rud a fhágann briste sa deireadh.
Anailís briste tuirse
Fíor 4 Mórfeolaíocht SEM dhromchla briste tuirse cruach turgnamhach
Chun an cineál cuimsithe i bhFíor 4 a chinneadh, rinneadh anailís ar chomhdhéanamh speictrim fuinnimh, agus taispeántar na torthaí i bhFíor 5. Is léir gurb iad cuimsithe Al2O3 den chuid is mó na cuimsithe neamh-mhiotalacha, rud a léiríonn gurb iad na cuimsithe príomhfhoinse na scoilteanna de bharr scoilteadh na gcuimsithe.
Fíor 5 Speictreascópacht Fuinnimh na gCuimsithe Neamh-mhiotalacha
Conclúid
(1) Trí an teocht téimh a shuíomh ag 850 ℃, laghdófar tiús an tsraithe dícharbónaithe chun an tionchar ar fheidhmíocht tuirse a laghdú.
(2) Is é 760 MPa teorainn tuirse lúbadh sníomh an chruach tástála.
(3) Scoilteanna cruach tástála i gcuimsithe neamh-mhiotalacha, meascán Al2O3 den chuid is mó.
(4) Laghdaíonn dícharbónú saolré tuirse na cruach tástála go mór, dá thiús an ciseal dícharbónaithe, is ea is ísle an saolré tuirse.
Am an phoist: 21 Meitheamh 2024
