セメントライトとは?

セメント酸塩は、鉄の炭化物(Fe[]]3]C)として化学的に定義される、硬質で脆性の金属相で、凝固およびその後の熱処理の間に炭素鋼で形成されます。その結晶構造は、その高い硬度に関連したオルトロンボニックであり、それはその低靭性にも耐えます。セメントは、コンクリートの組成物または耐火物が直接、または耐火性を有するために、その耐火性を特徴とする。

セメント化物からの耐摩耗性のメカニズム

鋼材の摩耗は、複数の異なる機構によって発生し、重曹の貢献はそれぞれ異なります。 重曹の硬度は、それは、スライドと研磨接触の材料損失の第一次的要因である、プラスチック変形とマイクロカットに効果的な障壁になります。

研磨剤

研磨剤の摩耗、硬質粒子または鋼表面に固有性が欠け、マイクロカットやフラクチャーを除去します。 セメント酸塩粒子は、貫通に抵抗する硬質障害として機能します。 セメント酸塩が細かく均一に分散されると、鋼は滑らかな表面を維持し、深い溝の形成に抵抗することができます。 しかし、セメントライトが粗いまたはクラスターされている場合、それは高ストレスの下で亀裂し、実際に破片を作成することによって摩耗を加速することができます。

粘着剤

粘着摩耗は、表面に密着して、材料を分離し、せん断する時に発生します。 セメントタイトは、フェライトと比較して化学的に安定して少ない延性であるため、接着性が低下します。 硬相はまた、周囲のマトリックスを硬化させ、さらに接触の実質面積を減らし、接着接合の成形の可能性を低減します。

疲労摩耗

循環的ローディング、表面またはサブサーフェスクラックでは、スパリングやピットティングにつながる、推進することができます。 セメントイトは、疲労を2つの反対の方法で引き起こす影響します。 罰金、分散型セキュアライトは、ストレスを分配するハードポイントを提供することで、亀裂の開始を抑制することができます。 逆に、大または細長いセキュアライト粒子は、クラックの核化と疲労寿命を削減するなどの作用があります。 したがって、セクシャルイトアモロジーを制御することは、ギアやベアリングなどのアプリケーションに不可欠です。

マイクロ構造要素の制御摩耗の性能

鋼の耐摩耗性は、単に重度の分裂の機能ではありません。 3つの関連因子は、効果的に粘着剤が耐久性を高める方法を決定します。

  • Volume fraction: より高濃度な内面活性剤含有量は、一般的に硬度と耐摩耗性が増加します。例えば、30〜40%の内面鉄は、過酷な採掘環境で使用されます。しかし、特定の点を超えて、脆性は優勢で崩壊します。
  • 粒子サイズと形態[:ファイン、球状化セキュリタイト(球状化アニールによる生成)は、硬度と靭性の最適な組み合わせを提供します。粗いまたはラメラセライト(真珠状に)は、いくつかの摩耗条件で許容することができますが、衝撃下で失敗します。
  • 分布の均等性: 重亜質のクラスタは、高応力集中の領域を作成します。 均質な分布は、負荷が均等に共有されていることを保証します。

熱処理は、テーラーセグナイトに戦略を戦略

製造業者は特定の耐久性の条件のための無光沢の段階を設計するために熱周期の範囲を働かせます。

焼きとノーマライズ

焼鈍中、鋼は、アステナイト地域からゆっくりと冷却され、粗粒状に重なり、より柔らかくなりますが、より速い冷却で、より細やかな真珠石を収穫し、アニールされた材料に少し摩耗抵抗を改善します。

癒やし、和らげること

焼入れは、アステナイトをマルテンサイト、超飽和固体溶液に変換します。 150°C〜600°Cの間の温度で下水温調は、マルテンサイトから微量な内水ケイ酸塩を析出します。低温焼戻し(150〜300°C)は、切削工具などの用途に硬度を最大に保つ。高温は、セメントを粗く、靭性のための取引硬度を促進します。衝撃成分のために有用な - 。

アステンパーリング

アステンパリングは、マルテンサイトの開始のすぐ上にある温度に焼入し、バインナイトを形成するために保持することを含みます。バニティックマイクロ構造は、特徴的なアキュラフィコロジーでフェライトマトリックスに分散された無重亜鉄酸塩が含まれています。この構造は、高強度、良好な靭性、および耐摩耗性のバランスを優れた、しばしば滑りやすい摩耗条件でマーテンサイトを強化する優れたものです。

硬度と靭性の間のトレードオフ

重力と重力が交差する中核工学的課題は、耐摩耗性と耐摩耗性靭性の間の逆の関係です。 重力が増加するにつれて、硬度は延性を高め、強度の梅雨に影響を与えます。 エンジニアは、特定のローディング条件のこの取引オフを最適化する鋼グレードと熱処理を選択する必要があります。

例えば、ボールミルやロッククラッシャーでは、重度の摩耗が優れている、高層の白い鉄(炭化物を安定させるクロム添加)が、低靭性にもかかわらず使用されます。対照的に、ギアやシャフトは、循環曲げストレスを経験します。ここでは、微細な球状粒子を有するより低いセメント酸塩含有量は、疲労下で大惨事な故障なしで許容摩耗寿命を保証します。

他の超硬相との比較

重曹は、普通の炭素鋼で最も一般的な炭化物ですが、多くの耐摩耗性鋼は、より安定した炭化物を形成する合金化元素を組み込んでいます。クロムは、M7C3[[またはM]23C6[[FLT:]]]]]]C[[FLT:]]]]]]または[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]:[FLT:[FLT:]:[FLT:[FLT:]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[FLT:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[

しかし、無機はコスト感度の高いアプリケーションにとって重要なままです。 炭素鋼では、合金化要素の費用なしで重要な耐摩耗性ブーストを提供します。 さらに、熱電加工によるセメントライトの精錬により、性能は、材料コストの低い合金鋼のそれに近づくことができます。

セメント・鋼材の実用的応用

耐摩耗性における重合性の役割は、多くの業界に活用されています。

  • 鉄道]: 真珠状鋼はフェライト行列にラメラのセメント酸塩を含んでいます。 重亜石の硬度は車輪の接触から研磨剤の摩耗に対抗し、微分なインターラスペーシングは割れた伝搬を遅くします。 現代のヘッド硬化レールは加速された冷却によってさらに細かい真珠ライトを達成します。
  • 切削工具]:高炭素工具鋼(例えば、AISI W1、A2、D2)は、エッジ保持のためのセメント酸塩または合金炭化物に依存します。ツール鋼の球状化物は、耐摩耗性を維持しながら、チップを削減します。
  • ウェアプレート]:AR400などの焼入れおよび強化された鋼は、細分セメントで強化されたマルテンサイト行列が含まれています。 これらのプレートは、ダンプトラックライナー、シュート、ブルドーザーブレードで使用されます。
  • []ボールとローラーベアリング[]:ベアリング鋼(例えば、52100)は、焼結し、強化されたマルテンサイトマトリックスで微細なセメントの分散を生成するために強化されています。 セメントライト粒子は、接触荷重をサポートし、転がり疲労を軽減します。
  • :ギヤ]:多くの自動車および産業ギヤは場合堅くされた低炭素鋼鉄からなされます。中心に気化からの無水ケイトの細かい配分が、強さを提供し、浸炭された場合は表面の硬度のための無水ケイトおよび合金の炭化物両方を含んでいます。

コンテンツ

重曹位相は、耐摩耗性鋼の角石で、硬度と微細構造の汎用性を低コストで組み合わせて提供します。しかし、その有効性は、サイズ、形状、分布に非常に敏感であり、これらすべてが、慎重な熱処理と合金設計を介して制御することができます。セメント化物が摩耗、接着、疲労に抵抗するメカニズムを理解することによって、エンジニアは、最も要求の厳しい摩耗用途を満たすように鋼を選択およびプロセスをすることができます。ナノ構造などの将来の開発、または材料の材料の材料の材料:FLTFATT1:F [F] [F] [F] [F] [F] [F] および [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [