Dėvėjimui atsparaus plieno plokštės mikrostruktūra ir savybės po kietosios fazės karbiuravimo
Dėvėjimui atsparios plieninės plokštės turi didelio stiprumo, didelio atsparumo korozijai ir gero atsparumo dilimui pranašumus ir yra plačiai naudojamos kaip dalys, atlaikančios dideles apkrovas, pavyzdžiui, turbinų mentės, karšto alyvos siurblio velenai ir įvorės bei sparnuotės hidrauliniai presavimo vožtuvai. Tačiau jį naudojant dažnai kyla problemų, tokių kaip nepakankamas kietumas ir didelis susidėvėjimas, o tai riboja tolesnį jo naudojimą. Tikrasis dalių eksploatavimo laikas daugiausia priklauso nuo jų atsparumo dilimui, paviršiaus stiprinimas yra tiesiausias ir efektyviausias būdas pagerinti eksploatacines savybes, palyginti su kitomis stiprinimo technologijomis, apdorojimas karbiuravimu gali žymiai pagerinti medžiagų paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui, dažniausiai naudojami procesai jonų karbonizavimo metodas, dujų karbiuravimo metodas ir druskos vonios metodas. Tačiau joninis karbiuravimas turi netolygaus karbonizavimo problemą, druskos vonios metodas nėra subrendęs, dujų karbiuravimo metodas yra sudėtingesnis, yra aukšti įrangos reikalavimai, sudėtingas procesas, didelių sąnaudų problemos. Tradicinis kietosios fazės karbiuravimo metodas yra paprastas ir tinka mažų dalių karbiuravimui, tačiau karbiuravimo greitis yra lėtas. Dėl šios priežasties karbonatų pridėjimo būdas dažnai naudojamas karbiuravimo greičiui pagerinti, tačiau ant paviršiaus nesunku sukurti barjerinį sluoksnį, kuris neigiamai veikia karbiuravimo greitį, o karbonato sluoksnio kokybė pablogėja. lengva valdyti. Šiuo tikslu mokslininkai panaudojo naują kietosios fazės karbonizavimo metodą: nusidėvėjimui atspari plieno plokštė ir pilkasis ketus tam tikroje temperatūroje suvyniojami kartu, pilkasis ketaus lakštinis grafitas pasklinda į dilimui atsparią plieno plokštę ir tolygiai pasiskirstę Cr atomai in situ reakcija, nerūdijančio plieno paviršius sudaro sudėtinį karbiuruojantį sluoksnį; C atomas yra mažo dydžio, gali būti išsklaidytas matricoje su tarpo mechanizmu, difuzijos greitis yra greitas, Cr atomas nėra lengvas difuzijos matricoje, o Cr atomas turi stiprų giminingumą su C atomu, C atomas pilkasis ketus aukštoje temperatūroje greitai išsisklaidė iki Cr atomo padėties matricoje ir reagavo su Cr atomu ir Fe atomu matricoje, sudarydamas karbidus; Karbiuruoto sluoksnio fazinė sudėtis, mikrostruktūra, mikrokietumas, atsparumas dilimui ir atsparumas korozijai buvo tiriami XRD, SEM, mikrokietumo testeriu, ML-100 sauso kaiščio disko dviejų korpusų abrazyvinio nusidėvėjimo bandymo mašina ir elektrocheminiais metodais.
Išlyginkite dilimui atsparaus plieno plokštės ir HT300 paviršių ir nuvalykite acetonu bei alkoholiu. Abu buvo išlyginti artimai kontaktuodami, HT300 buvo supakuotas su ugniai atspariu popieriumi ir sutankintas bei pritvirtintas grafito tiglyje. Jis buvo dedamas į 1400X vamzdinę krosnį, apsaugotą argono dujomis, kurių srautas yra 5 ml/min, ir kaitinamas iki 1120 laipsnių 7 laipsnių per minutę kaitinimo greičiu 10 valandų, o po to 1 valandą atšaldomas iki 850 laipsnių. aušinimas.
Fazės analizė atlikta naudojant XRD{0}}rentgeno spindulių difraktometrą. Audinys buvo stebimas skenuojančiu elektroniniu mikroskopu JSM-6700F. Mikrokietumo testai atliekami mikrokietumo matuokliu TUKON2100. Klasikinis trijų elektrodų metodas buvo naudojamas elektrocheminiam bandymui su CS350 elektrochemine darbo vieta. Bandymo rezultatai rodo, kad:
(1) Esant 1120 laipsnių 10 val. ir 850 laipsnių 1 val. dilimui atsparaus plieno plokščių kietosios fazės karbiuravimas gali būti atliekamas naudojant pilkojo ketaus drožlių grafitą, kad būtų sukurtas sudėtinis karbiuruojantis sluoksnis, sustiprintas (Fe, Cr)7C3 dalelėmis. Grūduose esantis karbidas paskirstomas saloje, o grūdelių ribos karbidas paskirstomas su pertraukomis.
(2) Didžiausias karbonizuoto sluoksnio mikrokietumas atsiranda ant dilimui atsparaus plieno plokštės paviršiaus, pasiekiantis 1082HV1N, ir palaipsniui mažėja didėjant atstumui nuo paviršiaus.
(3) Karbiuruoto sluoksnio atsparumas dilimui yra maždaug 5 kartus didesnis nei įprasto dilimui atsparaus pagrindo, tačiau jo atsparumas korozijai sumažėjo.
