שלב Cementite בשלב של Steel Wear Resistance
מה זה Cementite?
Cementite, המוגדר כימית כ-bide ברזל (FeveLT:0 ;3Felos 1C), הוא שלב אקלימי קשה, מתפתל שנוצר בפלדות פחמן במהלך דחיסה וטיפול חום לאחר מכן.מבנה הקריסטל שלו הוא אורתאות'ומבורי, אשר תורם לעוצמתו הגבוהה - באופן חסכוני בערך 800-1100 HV - אבל גם לצורות נמוכות של ברזל, כמו רטיקולארי, כמו פלדה, כמו גם ממתכת, כמו פלדה, כמו גם ממתכת.
מכניזם של חביתות מ-Cementite
ללבוש ברכיבי פלדה מתרחשת באמצעות מספר מנגנונים נפרדים, ותרומתו של מלטיט משתנה עם כל אחד.הקשות של מלטיט הופכת אותו מחסום יעיל לעיוות פלסטיק ומיקרו-חיתוך, שהם נהגים עיקריים של אובדן חומרים במערכות יחסים מחוספסות ומוחות.
ללבוש Abrasive
בלבוש חודרני, חלקיקים קשים או אספרנס משתבשים לתוך פני השטח פלדה, הסרת חומר באמצעות micro-cuting או שבר. חלקיקים Cementite לפעול כמו מכשולים קשים המתנגדים חדירה. כאשר מלטיט הוא בסדר אחיד מפוזר, פלדה יכול לשמור על משטח חלק ומתנגד היווצרות של grooves עמוק. עם זאת, אם מלטיט הוא coarse או מקובצים, יכול תחת סדק גבוה למעשה על ידי יצירת פסולת.
ללבוש אדמדן
ללבוש אדהשטיבי מתרחש כאשר מגע פני השטח מתמזגים יחד ב asperities ולאחר מכן Shear בנפרד, העברת חומר. Cementite מפחית את הנטייה לדבקות כי זה יציב מבחינה כימית פחות ⁇ בהשוואה fer.השלב הקשה גם לעבוד קשה-קשה את הממטריקס שמסביב, עוד יותר להפחית את השטח האמיתי של מגע ובכך את הסבירות של צומת אינטראקציה.
עייפות
תחת טעינה מחזורית, משטח או סדקים תת-קרקעי יכול להפיץ, המוביל לספא או לבור. השפעות Cementite ללבוש בשתי דרכים מנוגדות. Fine, מלטיט מבוזר היטב יכול לעכב את הסדקים על ידי מתן נקודות קשות המחלקות מתח.conversely, גדול או מוארך חלקיקים מלטיט פועל כמו העלאת מתח, קידום ניקוי וצמצום החיים, שליטה, מורפיום הוא כמו יישומים קריטיים.
Microstructural Factors Controlling Wear Performance
התנגדות ללבוש של פלדה אינה רק פונקציה של חלקיק נפח מלטיט. שלושה גורמים הקשורים ביניהם לקבוע כיצד מלטיט ביעילות משפר עמידות:
- (FLT:0)VolumeשברירFLT:1: תוכן מלט גבוה בדרך כלל מגביר את הקשידות ואת עמידות החיסרון.לדוגמה, כוורות לבן עם 30–40% מלטיט משמשים בסביבות כרייה קשות.
- (FLT:0)Particle Size ו-MomoologyFLT:1: יפה, spheroidated מלטite (כפי המיוצר באמצעות spheroidize annealing) מספק שילוב אופטימלי של קשיחות ונוקשות. Coarse או lamellar מלטite (כמו פניניט) יכול להיות מקובל בכמה מצבים ללבוש אבל נכשל תחת השפעה.
- (FLT:0)Distribution אחידותFLT:1: Clusters של מלטיטה ליצור אזורים של ריכוז מתח גבוה. A Hoogeneous הפצה מבטיחה כי העומס משותף באותה מידה, צמצום הסיכון של שבר מקומי.
אסטרטגיות טיפול ל-Tale Cementite
יצרנים מעסיקים מגוון של מחזורים תרמיים כדי מהנדס את שלב מלטיט לדרישות ההתנגדות ללבוש ספציפיות.
אנליזות ונורמליזציה
במהלך annealing, פלדה קרירה לאט מן האזור austenite, לייצר פניניט coarse עם מלט lamellarite. בעוד מבנה זה הוא יחסית רך, זה יכול לשמש כנקודת התחלה עבור טיפולים נוספים.נורמליזציה, עם קירור מהיר יותר, מניב פניניט דק יותר משפר את ההתנגדות מעט על חומר נצורה.
תזמון ופיתוי
שאילתות הופכות את austenite ל- Martensite, פתרון מוצק על-טבעי.מזג טמפרטורות בין 150 מעלות C ל-600 מעלות צלזיוס מחלחל מלטיט משובח מן ה- Martensite. Low-tempture ממוזג (150-300 מעלות צלזיוס) שומר מלטיט קנס מאוד, למקסם את היישומים קשיחות עבור כלי חיתוך גבוהים יותר.
Austempering
Austempering כרוך quenching לטמפרטורה רק מעל ההתחלה המנשנית להחזיק טופס bainite. Bainitic microstructures מכילים מלטיט מפוזר במריצה מפרטקס עם מורפולוגיה טיפוסית.מבנה זה מציע איזון מצוין של כוח גבוה, קשיחות טובה, והתנגדות ללבוש, לעתים קרובות מעל טמפרנטי בתנאים מלוטשים.
סחר בין הרדיות והקטנות
האתגר ההנדסי העיקרי עם מלטיט הוא הקשר ההפוך בין התנגדות לשבר קשיחות.כפי שתוכן מלטיט עולה, קשיחות עולה אבל דקטיות והשפעה של כוח צנחנים.מהנדסים חייבים לבחור כיתה פלדה וטיפול חום המייעל את הסחר הזה עבור תנאי הטעינה הספציפיים.
לדוגמה, במילימטרים או רוקמברי, שבו שחיקה חמורה שולטת, ברזל לבן גבוה (עם כרום תוספת לייצוב carbides) משמשים למרות הקשידות הנמוכה שלהם. בניגוד, הילוכים פירים לחוות מתחים צפי מחזוריים; כאן, תוכן מלטיט נמוך יותר עם חלקיקים מפוצצים בסדר מבטיח ללבוש חיים מקובלים ללא כישלון מתחת לעייפות.
השוואות עם שלבים אחרים של Carbide
(ב) במלטיט הוא הכובד הנפוץ ביותר בפלדות פחמן פשוטות, פלדה רבות ללבוש עמידים כוללים אלמנטים סגסוגת כי הם יותר קשה, יותר יציב carbides. Chromium טפסים MIRFLT:07FLT:1CLT:1Cph:23FLT 3 (מ-FLT:423FLT:5 CLT6 , 000) ו-Tbide (החלים) הם לעתים קרובות יותר מ-Ternbide)
עם זאת, מלטיט נשאר חשוב עבור יישומים רגישים עלות.בפלדות פחמן, זה מספק דחיפה משמעותית של התנגדות ללבוש ללא עלות של אלמנטים סגסוגת.יתר על כן, על ידי מימון מלטיט באמצעות עיבוד תרמומאני, ביצועים יכולים לגשת כי של כמה פלדה דל כלוי עלות חומר נמוך.
יישומים מעשיים של Cementite-Containing Steels
תפקידו של מלטיט בהתנגדות לביש מנוצל על פני תעשיות רבות:
- (FLT:0) מסילות רכבת הרים (RailroadsFLT:1): פלדות רכבת פרלקטיות מכילות מלטלריט מלטטריט במטריקס מפרט.הקשות של קרבות מלטיט לובשת לבהות ממגע גלגלים, ואת הדלפק הדקה בין-lamellar העוטה לזרז את הפחתת הסדקים.
- (FLT:0) כלי חיתוך 1: פלדה כלי פחמן גבוה (למשל, AISI W1, A2, D2) מסתמכים על מלטיט או ⁇ פחמימות לשימור קצה.
- (ב) ,0) הצלחות של Wear: פלדה מכוסה ומנוכרת כמו AR400 מכיל מאטריקס מנטה מרעננת עם לוחות מלט דקים.
- (ב) ,0 (ב) ו-גלגל נושאים: (בדוגמא, 52100) הם מכווצים וממוסכלים לייצר פיזור של מלטט עדין במריצה ממתינת מטבולית מטבולית.
- (FLT:0)GearsphFLT:1: רבים ציוד רכב תעשייתי ואלקטרוניקה מיוצרים מפלדות פחמן דלות מצופה.הלב יש הפצה נאה של מלטיט ממזג, מתן כוח, בעוד המקרה הקרבור מכיל גם מלטיט וסגסוגת משאיות עבור קשיחות פני השטח.
מסקנה
[] שלב מלטיט הוא אבן הפינה של פלדה עמידת לבבש, המציע שילוב חזק של קשיחות וגמישות מיקרו-מבנה בעלויות נמוכות.יעילותה, עם זאת, רגיש מאוד לגודל, צורה, הפצה, כל אשר ניתן לשלוט על ידי טיפול חום זהיר ועיצוב ⁇ (MAF2) על ידי הבנת המנגנונים שבאמצעותם מלטיט מתנגד לדבקות, דבקות, מהנדסים, ומהנדסים, יכולים לבחור תהליכים נוספים כגון: ננו-F2 מנגנונים היברידיים: