Mikrostruktura i svojstva čeličnog lima otpornog na habanje nakon naugljičavanja u čvrstoj fazi
Čelične ploče otporne na habanje imaju prednosti visoke čvrstoće, visoke otpornosti na koroziju i dobre otpornosti na habanje, te se naširoko koriste kao dijelovi koji mogu izdržati velika opterećenja, kao što su lopatice turbina, osovine i čahure pumpi za vruće ulje i hidraulički tlačni ventili impelera. Međutim, često se tijekom njegove uporabe javljaju problemi poput nedovoljne tvrdoće i jakog trošenja, koji ograničavaju njegovu daljnju primjenu. Stvarni životni vijek dijelova uglavnom ovisi o njihovoj otpornosti na habanje, površinsko ojačanje je najizravniji i najučinkovitiji način za poboljšanje performansi, u usporedbi s drugim tehnologijama ojačanja, tretman karburizacijom može značajno poboljšati površinsku tvrdoću i otpornost na habanje materijala, uobičajeni procesi uključuju ionska metoda karburizacije, plinska metoda karburizacije i metoda solne kupke. Međutim, ionsko pougljičavanje ima problem neravnomjernog pougljičavanja, metoda slane kupke nije zrela, metoda pougljičavanja plinom je kompliciranija, a postoje visoki zahtjevi za opremom, složen proces, problemi s visokim troškovima. Tradicionalna metoda pougljičavanja u čvrstoj fazi jednostavna je i prikladna za pougljičavanje malih dijelova, ali brzina pougljičavanja je mala. Zbog toga se metoda dodavanja karbonata često koristi za poboljšanje brzine pougljičavanja, ali je lako proizvesti sloj barijere na površini, što negativno utječe na brzinu pougljičavanja, a kvaliteta sloja za pougljičavanje nije. lako kontrolirati. U tu su svrhu istraživači upotrijebili novu metodu naugljičavanja u čvrstoj fazi za naugljičavanje: čelična ploča otporna na habanje i sivi lijev omotani su zajedno, na određenoj temperaturi, grafit od lima od sivog lijevanog željeza difundirao je u čeličnu ploču otpornu na habanje i ravnomjerno raspršeni atomi Cr in situ reakcija, površina nehrđajućeg čelika za stvaranje kompozitnog sloja za pougljičenje; C atom je male veličine, može se difundirati u matricu s mehanizmom razmaka, brzina difuzije je brza, Cr atom nije lako difundirati u matricu, a Cr atom ima jak afinitet s C atomom, C atom u sivi lijev brzo difundira do položaja atoma Cr u matrici na visokoj temperaturi i reagira s atomom Cr i atomom Fe u matrici da formira karbide; Fazni sastav, mikrostruktura, mikrotvrdoća, otpornost na habanje i otpornost na koroziju karburiziranog sloja proučavani su XRD, SEM, uređajem za ispitivanje mikrotvrdoće, ML-100 dvodijelnim strojem za ispitivanje abrazivnog trošenja s diskom i elektrokemijskim metodama.
Zagladite površinu čelične ploče otporne na habanje i HT300 te očistite acetonom i alkoholom. Dva su bila poravnata u bliskom kontaktu, HT300 je pakiran vatrostalnim papirom i zbijen, te fiksiran u grafitnom lončiću. Stavljen je u 1400X cjevastu peć, zaštićen plinom argonom pri brzini protoka od 5 mL/min, i zagrijan na 1120 stupnjeva pri brzini zagrijavanja od 7 stupnjeva / min tijekom 10 sati, a zatim ohlađen na 850 stupnjeva tijekom 1 sata, s vodom hlađenje.
Fazna analiza je provedena na XRD- 7000X-ray difraktometru. Tkivo je promatrano skenirajućim elektronskim mikroskopom JSM-6700F. Ispitivanja mikrotvrdoće provode se na mikrotvrdomjeru TUKON2100. Za elektrokemijska ispitivanja korištena je klasična metoda s tri elektrode s elektrokemijskom radnom stanicom CS350. Rezultati ispitivanja pokazuju da:
(1) Na 1120 stupnjeva tijekom 10 sati i 850 stupnjeva tijekom 1 sata, pougljičavanje čvrste faze čeličnih ploča otpornih na habanje može se izvesti upotrebom ljuspičastog grafita u sivom lijevanom željezu za stvaranje kompozitnog pougljičavajućeg sloja ojačanog česticama (Fe, Cr)7C3. Karbid u zrnu raspoređen je u otoku, a karbid na granici zrna raspoređen je isprekidano.
(2) Najveća mikrotvrdoća pougljeničenog sloja pojavljuje se na površini čelične ploče otporne na habanje, doseže 1082HV1N, i postupno opada s povećanjem udaljenosti od površine.
(3) Otpornost na habanje pougljeničenog sloja je oko 5 puta veća od obične podloge otporne na habanje, ali se njegova otpornost na koroziju smanjila.
