산소 함량을 줄이면 베어링강의 피로 수명이 향상되지 않는 이유는 무엇입니까? 분석 결과, 산화물 개재물량이 감소한 후 과잉 황화물이 강의 피로수명에 영향을 미치는 불리한 요인이 되기 때문인 것으로 판단된다. 동시에 산화물과 황화물의 함량을 줄여야 재료의 잠재력을 최대한 활용할 수 있으며 베어링강의 피로 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.
베어링강의 피로 수명에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까? 위의 문제점을 분석하면 다음과 같습니다.
1. 질화물이 피로 수명에 미치는 영향
일부 학자들은 강철에 질소를 첨가하면 질화물의 부피 분율이 감소한다고 지적했습니다. 이는 강철 개재물의 평균 크기가 감소하기 때문입니다. 기술의 제한으로 인해 여전히 0.2인치보다 작은 개재물 입자가 상당히 많이 존재합니다. 베어링강의 피로 수명에 직접적인 영향을 미치는 것은 바로 이러한 작은 질화물 입자의 존재입니다. Ti는 질화물을 형성하는 가장 강력한 원소 중 하나입니다. 비중이 작아서 뜨기 쉽습니다. Ti의 일부는 강철에 남아 다중 각도 개재물을 형성합니다. 이러한 개재물은 국부적인 응력집중 및 피로균열을 유발할 가능성이 높으므로 이러한 개재물의 발생을 제어할 필요가 있습니다.
테스트 결과, 강재의 산소 함량이 20ppm 이하로 감소하고, 질소 함량이 증가하며, 비금속 개재물의 크기, 종류 및 분포가 개선되고, 안정적인 개재물이 크게 감소하는 것으로 나타났습니다. 강 중의 질화물 입자가 증가하지만 그 입자가 매우 작고 결정립계 또는 결정립 내부에 분산된 상태로 분포되어 있는 것이 유리한 요인이 되어 베어링강의 강도와 인성이 잘 일치하게 되며, 강철의 경도와 강도가 크게 증가합니다. 특히 접촉피로수명의 개선효과가 객관적이다.
2. 산화물이 피로수명에 미치는 영향
강철의 산소 함량은 재료에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 산소 함량이 낮을수록 순도가 높아지고 해당 정격 수명이 길어집니다. 강철과 산화물의 산소 함량 사이에는 밀접한 관계가 있습니다. 용강의 응고 과정에서 알루미늄, 칼슘, 규소 및 기타 원소의 용존 산소는 산화물을 형성합니다. 산화물 함유량은 산소의 함수입니다. 산소 함량이 감소하면 산화물 함유물도 감소합니다. 질소 함량은 산소 함량과 동일하며 질화물과도 기능적 관계가 있지만 산화물은 강철에 더 많이 분산되어 있기 때문에 탄화물의 지지점과 같은 역할을 합니다. , 따라서 강철의 피로 수명에 파괴적인 영향을 미치지 않습니다.
강철은 산화물의 존재로 인해 금속 매트릭스의 연속성을 파괴하고, 산화물의 팽창 계수는 베어링 강철 매트릭스의 팽창 계수보다 작기 때문에 교번 응력을 받으면 응력 집중이 발생하기 쉽고 금속 피로의 근원. 대부분의 응력 집중은 산화물, 점 함유물 및 매트릭스 사이에서 발생합니다. 응력이 충분히 큰 값에 도달하면 균열이 발생하여 빠르게 팽창하고 파괴됩니다. 개재물의 소성이 낮고 모양이 날카로울수록 응력 집중은 커집니다.
3. 황화물이 피로 수명에 미치는 영향
강철의 거의 모든 황 함량은 황화물 형태로 존재합니다. 강철의 황 함량이 높을수록 강철의 황화물도 높아집니다. 그러나 황화물은 산화물로 잘 둘러싸일 수 있기 때문에 피로수명에 대한 산화물의 영향은 감소하므로 개재물 개수가 피로수명에 미치는 영향은 절대적으로 황화물의 성질, 크기, 분포와 관련이 없다. 포함. 확실한 개재물이 많을수록 피로수명은 낮아지게 되며, 기타 영향을 미치는 요인들도 종합적으로 고려되어야 합니다. 베어링강에는 황화물이 미세한 형태로 분산 분포되어 있으며, 금속학적 방법으로도 식별하기 어려운 산화물 개재물과 혼합되어 있습니다. 실험을 통해 원래 공정을 기반으로 Al의 양을 늘리면 산화물과 황화물을 줄이는 데 긍정적인 효과가 있음이 확인되었습니다. Ca는 상당히 강한 탈황능력을 갖고 있기 때문이다. 개재물은 강도에 거의 영향을 미치지 않지만 강철의 인성에 더 해롭고 손상 정도는 강철의 강도에 따라 다릅니다.
잘 알려진 전문가인 Xiao Jimei는 강철의 개재물은 부서지기 쉬운 상이며, 부피 비율이 높을수록 인성이 낮다고 지적했습니다. 개재물의 크기가 클수록 인성은 더 빨리 감소합니다. 벽개파괴 인성은 개재물의 크기가 작을수록, 개재물의 간격이 작을수록 인성은 감소하지 않고 증가한다. 벽개 파괴가 발생하기 어렵기 때문에 벽개 파괴 강도가 증가합니다. 누군가 특별한 테스트를 수행했습니다. 강철 A와 B의 두 배치는 동일한 강철 유형에 속하지만 각각에 포함된 함유물은 다릅니다.
열처리 후, 두 배치의 강철 A와 B는 95kg/mm'의 동일한 인장 강도에 도달했고, 강철 A와 B의 항복 강도는 동일했습니다. 연신율과 면적 감소 측면에서 B강은 A강보다 약간 낮습니다. 피로 시험(회전 굽힘) 후에 다음과 같은 사실이 밝혀졌습니다. 강철은 피로 한계가 높은 장수명 재료입니다. B는 피로한도가 낮은 수명이 짧은 재료이다. 강철 샘플의 반복 응력이 A 강철의 피로 한계보다 약간 높을 때 B 강철의 수명은 A 강철의 1/10에 불과합니다. 강철 A와 B의 개재물은 산화물입니다. 개재물의 총량으로 볼 때 A강의 순도는 B강보다 낮지만 A강의 산화물 입자는 크기가 동일하고 고르게 분포되어 있습니다. 강철 B에는 큰 입자 개재물이 일부 포함되어 있으며 분포가 균일하지 않습니다. . 이는 Xiao Jimei 씨의 관점이 정확하다는 것을 충분히 보여줍니다.
게시 시간: 2022년 7월 25일