يتميز الفولاذ الحامل لسبائك الكربون (SUJ2) بخصائصه الخاصة للتدفئة داخل الفرن والتدفئة بالحث. تتميز عملية التبريد في الفرن بكفاءة إنتاجية عالية ، وهي عبارة عن إخماد على مرحلتين للأوستينيت والأسمنتيت. التسخين بالحث هو أكثر توفيرًا للطاقة ، وعادة ما يعتمد التسخين بدرجة حرارة عالية ، ويبدأ التصلب من منطقة الأوستينيت أحادية الطور. من أجل معرفة ظروف التسخين بالحث الأمثل ، تم إجراء العديد من الاختبارات ومقارنة خصائص منتجات التسخين بتلك الموجودة في الفرن.
1. طريقة اختبار
ومع ذلك ، من الصعب جدًا قياس محتوى الكربون بشكل مباشر. لذلك ، يتم اعتماد نسبة مساحة الكربيد بدلاً من محتوى الكربون في المحلول الصلب. يتم عرض شروط الاختبار في الجدول 1 (يشار إلى حالة المعالجة على العينة بدورها من خلال درجة حرارة التسخين ونسبة مساحة الكربيد وظروف التقسية ، مثل "900-4-180"). مادة العينة SUJ2 من نفس الدفعة ، وحجم الاختبار 60 مم × 54 مم × 15 مم. يتم استخدام سخان حثي عالي التردد لتسخين العينة. من خلال التحكم في درجة الحرارة في المنطقة الوسطى من القطر الخارجي لعينة الاختبار ، ظلت درجة حرارة العينة دون تغيير. بعد الانتهاء من التسخين ، أخمد باستخدام 70 درجة مئوية من زيت التبريد حتى تنخفض درجة حرارة العينة إلى 100 درجة مئوية.
الجدول 1 اختبار شروط التسخين التعريفي
الخصائص الأساسية للتسخين التعريفي وحالة المعالجة الحرارية هي كما يلي: يظهر توزيع الكربيد لمنتجات التبريد بالحث في الشكل 1 ، والبنية الدقيقة لظروف المعالجة الحرارية المختلفة مختلفة. يتم عرض الصلابة ومحتوى الأوستينيت المتبقي وحجم حبيبات الأوستينيت الأصلي بعد التقسية في الجدول 2.
تين. 1 توزيع كربيد
الجدول 2: الصلابة ومحتوى الأوستينيت المتبقي وحجم حبيبات الأوستينيت الأصلي بعد التقسية
2. اختيار ظروف المعالجة الحرارية المثلى
2.1 اختبار معدل تغيير الحجم
عقدت درجة الحرارة عند 230 درجة مئوية لمدة ساعتين ، وتم قياس معدل تغيير الحجم بعد التسخين ، كما هو موضح في الجدول 2. جميع عينات نسب منطقة الكربيد الثلاثة غير مؤهلة.
تين. 3 معدل تغيير الحجم
2.2 اختبار الحمل الثابت المقدر
نتائج الاختبار موضحة في الشكل 2. الحمل الثابت المقدر للمنتجات في المنطقة المظللة أقل من المنتجات المسخنة في الفرن (عامل الخطر 5٪). هذا يعني أنه يتم تقليل الحمل الساكن المقدّر عند تسخينه عند 1000 درجة مئوية.
تين. 2 تحميل ثابت تقييمه
2.3 اختبار مقاومة الكسر الثابت
لا تشمل العينات تلك التي لم تجتاز اختبار معدل تغيير الحجم وتلك التي تم تسخينها عند 1000 درجة مئوية مع معدل حمل ثابت منخفض. نتائج اختبار مقاومة الكسر الساكن موضحة في الشكل 3. تكون مقاومة الكسر الاستاتيكية للمنتجات في المنطقة المظللة أقل من تلك الخاصة بالمنتجات التي يتم تسخينها في الفرن (عامل الخطر هو 1٪).
تين. 3 مقاومة الكسر الساكنة
2.4 اختبار قوة إجهاد القص
تين. يوضح الشكل 4 نتائج اختبار قوة إجهاد القص ، وتظهر سعة الضغط عندما تكون دورة التحميل 3 × 109R في الشكل. 5.
تين. 4 أداء التعب القص
تين. 5 قوة التعب عند 3 × 109 ص
2.5 تحديد المعالجة الحرارية المناسبة
نتائج التقييم لمعدل تغير الحجم والقوة موضحة في الجدول 4. يجب ألا يكون الأداء أقل من علامة "O" المستخدمة في منتجات التدفئة في الفرن ؛ الأداء أقل من علامة "X" المستخدمة لتسخين المنتجات في الفرن ؛ يتم تمييز المنتجات غير المختبرة بعلامة "-".
الجدول 4 نتائج الاختبار
انظر الجدول 5 للتعرف على ظروف التسخين التعريفي مع جميع خصائص لا تقل عن خصائص التسخين داخل الفرن.
الجدول 5 ظروف التبريد التعريفي المناسبة لـ JIS-SUJ2
3. تحمل اختبار الحياة في ظل ظروف المعالجة الحرارية التعريفي المناسبة
يتم إخماد السطح المحزز لمحمل الكرة ذو الأخدود العميق عن طريق التصلب التعريفي ويتم إجراء اختبار عمر المحمل وفقًا للظروف المناسبة للمعالجة الحرارية للتبريد بالحث. تظهر ظروف الاختبار ونتائج الاختبار في الجدول 6 والجدول 7.
الجدول 6 شروط اختبار الحياة لمحمل الكرة RCF
الجدول 7 نتائج اختبار الحياة
4. الاستنتاج
1) في ظل ظروف التبريد التعريفي المناسبة ، يمكن ضمان الأداء ليكون هو نفسه تبريد تسخين الفرن.
2) في ظل ظروف التسخين والتبريد المناسبة كما هو موضح في الجدول 5 ، يجب معالجة حلقة المحمل وإجراء اختبار العمر. يجب أن يكون عمر التبريد بالحث 4 مرات من العمر المقنن الأساسي.
3) عندما تصل درجة حرارة التسخين إلى 1000 ℃ ، يصبح ثبات الأبعاد أسوأ بناءً على ظروف الاختبار الموصوفة. إذا تم استخدام التقسية بدرجة الحرارة العالية لتحسين ثبات الأبعاد ، فسيتم تقليل الصلابة والحمل الثابت المقنن.
