Сталь G20CR2NI4 зазвичай використовується у виробництві прокатних заводів та супер великих підшипників, які можуть протистояти великим ударом навантаження. Після обробки карбюризації, поверхня матеріалу має високу твердість, стійкість до зносу та контактну міцність втому, тоді як вміст вуглецю в ядрі низький і має хорошу міцність, яка може протистояти великим ударним навантаженням. Певний сталевий руховий комбінат використовує підшипники рухомого заводу, що постачаються двома виробниками, модель FCDP100144530. Один із підшипників виробників зазнавав перелому роликів, коли він був введений в експлуатацію. Автор провів тестування та аналіз хімічного складу, твердості та мікроструктури двох підшипників, щоб визначити їх суттєві відмінності.
1. Аналіз та тестування
1.1 Макро -аналіз
Макроскопічну перевірку проводили на невдалому циліндричному підшипнику двох виробників (зразок 1 для неміцних підшипників та зразка 2 для крихких підшипників). Ролики мали порожнисту циліндричну форму з центральним отвором і розміром 50 мм × 100 мм, з внутрішнім отвором 10 мм. Аналіз макроскопічного перелому проводили на невдалих зразках, при цьому зразок 1 демонструє морфологію перелому втоми та зразок 2, що демонструє миттєву морфологію руйнування з внутрішньою дірою як джерело тріщини. Після тестування якості поверхні зразка було встановлено, що внутрішня стінка зразка 2 була більш грубою, ніж у зразку 1, і на обох кінцевих обличах 2 були видимі тріщини, як показано на малюнку 1.
1.2 Аналіз хімічного складу
Аналіз хімічного складу невдалого валика проводився за допомогою спектрометра прямого зчитування SpectrLabm10, і результати показані в таблиці 1. Відповідно до таблиці 1, матеріали цих двох роликів відповідають композиційним вимогам сталі G20CR2NI, зазначених у GB\/T 3203-1982 "Технічні умови карбонізованої сталі".
Рис.1 Фотографії валика несправності
1.3 Аналіз мікроструктури
Виріжте зразки з висотою 20 мм від невдалих зразків 1 і 2, подрібніть та відшліфуйте їх, а також спостерігайте за ними за допомогою металографічного мікроскопа Olympus GX51 після травлення з 4% розчином спиртного розчину азотної кислоти. Мікроструктура карбюризованого шару зразка 1 та зразка 2 - це тонкий криптоцістарний мартензит та тонкий карбід, а мікроструктура ядра є плоскою локшиною мартенситом і невеликою кількістю бейніту, як показано на малюнку 2.
Фіг.2 Мікроструктура зразків
(a) зразок 1, поверхня; (b) зразок 1, центр; (c) зразок 2, поверхня; (d) зразок 2, центр
Площа з тріщинами на кінці ролика обличчя зразка 2 була заземлена, а глибину тріщин вимірювали між 0. 4 і 0. 6 мм. Після корозії було встановлено, що були блокові карбіди (див. Малюнок 3 (а)) та витягнуті карбіди (див. Малюнок 3 (б)), зібрані біля поверхні в гасінному шарі. Зразок піднімає з насиченим розчином пікрової кислоти і спостерігається початковий розмір аустенітового зерна. Розмір зерна аустеніту, необхідний GB\/T 3203-1982 "Технічні умови для карбонізованої сталі" - це клас 5-8. Після тестування розмір зерна аустеніту зразка 1 - 8 ступеня, а зразок 2 - 9 ступеня. Розмір зерна Austenite у зразку 2 перевищує вимоги GB\/T3203.
Зрозуміло, що виробничий процес сталевих валиків G20CR2NI4 двома виробниками такий же, що передбачає повороти, буріння, карбюризацію, гасіння, високотемпературне загартування, вторинне гасіння та низьке температура. Відповідно до JB\/T 8881-2001 "Технічні умови для карбонізаційної термічної обробки з котячими частинами", результати випробування на глибині та твердості карбуризованого шару на валиці показані в таблиці 2. Глибина карбуризованого шару відповідає вимогам, а поверхнева твердість 1 і 2 є відносно низькою, головним чином тому, що зразки вже використовувались. Через зменшення твердості, спричиненої нагріванням, неможливо визначити, чи є початкова твердість матеріалу.
2. Результати аналізу
Порівнюючи та аналізуючи зразки двох виробників, можна отримати наступні результати: ② Глибина гасіння шару зразка відповідає вимогам, але твердість трохи нижча, ніж необхідний діапазон. ③ Морфологія перелому розділу зразка відрізняється, при цьому зразок 1 демонструє перелом втому, а зразок 2 показує миттєвий перелом. ④ Внутрішня стінка зразка 2 відносно груба, з видимими тріщинами на кінцевому обличчі та великими карбідами в блок і смужках поблизу тріщин.
Через те, що виробник виробляє двосторонні карбюризовані валики, внутрішній отвір карбюрується без блокування грязі, що збільшує стійкість зносу внутрішньої поверхні отвору. Однак це вимагає більш високої якості стінки внутрішньої діри. Однак стінка внутрішньої отвору зразка 2 порівняно груба, а мікровики стають джерелом тріщин втоми, внаслідок чого валик тріскається назовні від внутрішньої стінки отвору. Крім того, карбіди у формі смуг, що утворюються під час процесу карбюризації, генерують значні теплові та структурні напруги під час гасіння, що прискорює збій ролика через гасіння тріщин.
Рис. 3 Карбід у зразку 2 біля поверхні
блокітний карбід; (b) Карбід смуги
2025 4 квітня Рекомендація щодо продукту WBM:
Квіти:
WBM виробляє конусні валики з високою ефективністю та автоматизацією. Ролики утворюються на одному автоматичному холодному заголовному пресі і годуються, розрізають і пробиваються в штамп протягом п’яти кроків.
Ми можемо виготовляти різні типи та розміри конусних валиків з забезпеченням якості, включати: комбінований удар, зовнішній рукав, лезо, комбінований удар, подача циліндра, комбіновані штампи, подвійний шар рукава, вставка.
