Barashada Tignoolajiyada Daawaynta Kulaylka ee ZG06Cr13Ni4Mo Martensitic Stainless Steel Blades

Abstract: Saamaynta hababka daaweynta kulaylka ee kala duwan ee waxqabadka ZG06Cr13Ni4Mo walax ayaa la darsay. Tijaabadu waxay muujinaysaa in ka dib daawaynta kulaylka at 1 010 ℃ normalizing + 605 ℃ tempering aasaasiga ah + 580 ℃ heerka sare, maaddadu gaadho index waxqabadka ugu fiican. Qaab dhismeedkeedu waa martensite-kaarboon-hoose + isbeddelka beddelka austenite, oo leh xoog sare, adkeyd heerkul hoose iyo qallafsanaan ku habboon. Waxay buuxisaa shuruudaha waxqabadka alaabta ee codsiga wax-soo-saarka daaweynta kulaylka ee daabka waaweyn.
Erayada furaha: ZG06Cr13NI4Mo; birta aan lahayn martensitic; daab
Mashiinnada waaweyni waa qaybaha muhiimka ah ee marawaxadaha tamarta tamarta. Xaaladaha adeeg ee qaybuhu waa kuwo aad u adag, waxayna la kulmaan cadaadis sare oo socodka biyaha ah, daal iyo nabaad-guur muddo dheer ah. Qalabka waxaa laga soo xulay ZG06Cr13Ni4Mo martensitic bir aan lahayn oo leh sifooyin farsamo oo dhamaystiran iyo iska caabin daxalka. Iyada oo la horumarinayo tamarta biyaha laga dhaliyo iyo tuurista la xidhiidha dhinaca baaxadda weyn, shuruudo sare ayaa loo soo bandhigay waxqabadka walxaha birta ah sida ZG06Cr13Ni4Mo. Si taas loo gaaro, oo ay weheliso tijaabada wax soo saarka ee ZG06C r13N i4M o dabbooyin waaweyn oo ka mid ah shirkadaha qalabka korontada gudaha, iyada oo la xakameynayo gudaha ee ka kooban kiimikada walxaha, habka daaweynta kulaylka tijaabada isbarbardhigga iyo falanqaynta natiijada imtixaanka, hal habayn caadi + kulaylka double Habka daawaynta ee ZG06C r13N i4M o walxo birta aan lahayn ayaa la go'aamiyay si loo soo saaro shubka buuxinaya shuruudaha waxqabadka sare.

1 Xakamaynta gudaha ee isku dhafka kiimikada
ZG06C r13N i4M o maaddadu waa bir aan bir lahayn oo martensitic ah oo aad u sareysa, taas oo looga baahan yahay inay yeelato sifooyin farsamo oo sarreeya iyo heerkul hoose oo wanaagsan. Si loo hagaajiyo waxqabadka walxaha, isku-dhafka kiimikada ayaa lagu xakameynayay gudaha, oo u baahan w (C) ≤ 0.04%, w (P) ≤ 0.025%, w (S) ≤ 0.08%, iyo waxa ku jira gaaska ayaa la xakameeyey. Jadwalka 1 wuxuu muujinayaa kala duwanaanshaha ka kooban kiimikada ee xakamaynta maaddada gudaha iyo natiijooyinka falanqaynta ee ka kooban kiimikada muunada, iyo Shaxda 2 waxay muujinaysaa shuruudaha xakamaynta gudaha ee nuxurka gaasta iyo natiijooyinka falanqaynta ee saamiga gaaska.

Shaxda 1 Halabuurka Kiimikada (jajab tiro,%)

curiye

C

Mn

Si

P

S

Ni

Cr

Mo

Cu

Al

shuruudaha caadiga ah

≤0.06

≤1.0

≤0.80

≤0.035

≤0.025

3.5-5.0

11.5-13.5

0.4-1.0

≤0.5

 

Waxyaabaha ay ka kooban tahay Xakamaynta Gudaha

≤0.04

0.6-0.9

1.4-0.7

≤0.025

≤0.008

4.0-5.0

12.0-13.0

0.5-0.7

≤0.5

≤0.040

Falanqee natiijooyinka

0.023

1.0

0.57

0.013

0.005

4.61

13.0

0.56

0.02

0.035

 

Shaxda 2 waxa ku jira gaaska (ppm)

gaas

H

O

N

Shuruudaha xakamaynta gudaha

≤2.5

≤80

≤150

Falanqee natiijooyinka

1.69

68.6

119.3

Qalabka ZG06C r13N i4M o waxaa lagu dhalaalay 30 t foorno koronto ah, lagu safeeyey foorno 25T LF ah oo loogu talagalay alloying, hagaajinta halabuurka iyo heerkulka, oo la jarjaray oo lagu daadiyay foornada 25T VOD, halkaas oo lagu helo bir dhalaalaysa oo leh kaarboon aadka u hooseeya, ka kooban isku mid ah, nadiif sare, iyo gaaska waxyeelada yar. Ugu dambeyntii, silig aluminium ah ayaa loo isticmaalay deoxidation kama dambaysta ah si loo yareeyo oksijiinta ku jirta birta dhalaalaysa oo loo sii sifeeyo badarka.
2 Tijaabada habka daaweynta kulaylka
2.1 Qorshaha tijaabada
Jidhka wax shubista waxa loo isticmaalay sidii jidhka tijaabada ah, cabbirka xannibaaduhu waxa uu ahaa 70mm × 70mm × 230mm, iyo daawaynta kulaylka horudhaca ah waxa ay ahayd mid jilicsan. Ka dib markii la tashada suugaanta, xuduudaha habka daaweynta kulaylka la doortay waxay ahaayeen: caadiga ah heerkulka 1 010 ℃, heerkulka tempering aasaasiga ah 590 ℃, 605 ℃, 620 ℃, heerkulka tempering sare 580 ℃, iyo hababka tempering kala duwan ayaa loo isticmaalay imtixaanada isbarbardhigga. Qorshaha tijaabada waxa lagu muujiyay shaxda 3.

Shaxda 3 Qorshaha tijaabada kulaylka

Qorshaha tijaabada

Habka tijaabada daaweynta kulaylka

Mashaariicda tijaabada ah

A1

1 010℃ Caadiye+620℃ Xanaaq

Guryaha xiiqsanaanta Saamaynta adkaanta HB Qallooca Guryaha Microstructure

A2

1 010℃ Caadiyeeyn+620℃ Xanaaq+580℃

B1

1 010℃ Caadiye+620℃ Xanaaq

B2

1 010℃ Caadiyeeyn+620℃ Xanaaq+580℃

C1

1 010℃ Caadiye+620℃ Xanaaq

C2

1 010℃ Caadiyeeyn+620℃ Xanaaq+580℃

 

2.2 Falanqaynta natiijooyinka imtixaanka
2.2.1 Falanqaynta ka kooban kiimikada
Laga soo bilaabo natiijooyinka falanqaynta ee ka kooban kiimikada iyo gaaska ku jira Shaxda 1 iyo Shaxda 2, walxaha ugu muhiimsan iyo gaasku waxay la socdaan qiyaasta xakamaynta halabuurka ee la hagaajiyay.
2.2.2 Falanqaynta natiijooyinka imtixaanka waxqabadka
Daawaynta kulaylka ka dib marka loo eego qorshayaal tijaabo oo kala duwan, tijaabooyin isbarbardhigga guryaha farsamada ayaa la sameeyay si waafaqsan GB/T228.1-2010, GB/T229-2007, iyo GB/T231.1-2009 heerarka. Natiijooyinka tijaabada waxaa lagu muujiyey Shaxda 4 iyo Shaxda 5.

Shaxda 4 Falanqaynta guryaha makaanikada ee hababka daaweynta kulaylka ee kala duwan

Qorshaha tijaabada

Rp0.2/Mpa

Rm/Mpa

A/ %

Z/%

AKV/J(0℃)

Qiimaha qallafsanaanta

HBW

heerka

≥550

≥750

≥15

≥35

≥50

210 ~ 290

A1

526

786

21.5

71

168,160,168

247

A2

572

809

26

71

142,143,139

247

B1

588

811

21.5

71

153, 144, 156

250

B2

687

851

23

71

172,165,176

268

C1

650

806

23

71

147,152,156

247

C2

664

842

23.5

70

147,141,139

263

 

Shaxda 5 Imtixaanka foorarsiga

Qorshaha tijaabada

Tijaabada laablaabashada (d=25,a=90°)

qiimaynta

B1

Dildilaaca 5.2×1.2mm

Fashilan

B2

Dildilaac ma laha

u qalma

 

Laga soo bilaabo isbarbardhigga iyo falanqaynta sifooyinka farsamada: (1) Caadiyan + daaweynta kuleylka kuleylka, maaddadu waxay heli kartaa sifooyin farsamo oo wanaagsan, taas oo muujinaysa in maaddadu leedahay adkeyn wanaagsan. (2) Ka dib marka la caadiyeeyo daaweynta kulaylka, awoodda wax-soo-saarka iyo caagagga (dheeraynta) ee dabeecadda laba-laabka ah ayaa la wanaajiyaa marka la barbar dhigo hal-abuurka. (3) Laga soo bilaabo kormeerka waxqabadka qaloocinta iyo falanqaynta, waxqabadka foorarsiga ee B1 normalizing + habka tijaabada tempering kaliya waa mid aan u qalmin, iyo waxqabadka imtixaanka foorarsiga ee habka tijaabada B2 ka dib laba jibbaar ayaa u qalma. (4) Marka la barbardhigo natiijooyinka imtixaanka 6 heerkulbeegyo kala duwan, nidaamka nidaamka B2 ee 1 010 ℃ caadiga ah + 605 ℃ tempering hal + 580 ℃ heerkulka sare wuxuu leeyahay sifooyinka farsamada ugu fiican, oo leh awood dhalidda 687MPa, dhererka ee 23%, saamayn adag oo ka badan 160J at 0℃, a engegan dhexdhexaad ah 268HB, iyo hawl qalooc ah oo u qalma, dhammaan buuxinaya shuruudaha waxqabadka alaabta.
2.2.3 Falanqaynta qaabdhismeedka saadaasha
Qaab dhismeedka biraha ee walxaha B1 iyo B2 hababka tijaabada ayaa lagu falanqeeyay si waafaqsan heerka GB/T13298-1991. Jaantuska 1 wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka biraha caadiga ah + 605 ℃ heerkulka ugu horreeya, iyo sawirka 2 wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka biraha caadiga ah + xanaaqa koowaad + xanaaqa labaad. Laga soo bilaabo kormeerka metallographic iyo falanqaynta, qaab dhismeedka ugu weyn ee ZG06C r13N i4M o daawaynta kulaylka ka dib waa-carbon lath martensite + rogay austenite. Laga soo bilaabo falanqaynta qaab-dhismeedka biraha, xidhmooyinka lath martensite ee walxaha ka dib marka ugu horeysa ee xanaaqa waa dhumuc iyo dheeraan. Dabeecadda labaad ka dib, qaab-dhismeedka matrixku wax yar ayuu isbeddelayaa, qaab-dhismeedka martensite sidoo kale wax yar ayaa la safeeyey, qaab-dhismeedkuna waa mid isku mid ah; marka la eego waxqabadka, xoogga wax-soo-saarka iyo caagagga ayaa la hagaajiyaa ilaa xad.

a

Jaantuska 1 ZG06Cr13Ni4Mo caadi samaynta + hal qaab-dhismeed yar oo kulul

b

Jaantuska 2 ZG06Cr13Ni4Mo caadiga ah

2.2.4 Falanqaynta natiijooyinka imtixaanka
1) Tijaabadu waxay xaqiijisay in ZG06C r13N i4M o walxaha ay leeyihiin adkeysi wanaagsan. Iyada oo loo marayo sidii caadiga ahayd + daaweynta kuleylka kuleylka, maaddadu waxay heli kartaa sifooyin farsamo oo wanaagsan; xoogga wax-soo-saarka iyo hantida caagga ah (kordhinta) ee laba dabeecadood ka dib marka la caadiyeeyo daaweynta kulaylka ayaa aad uga sarreeya kuwa hal dabci ah.
2) Falanqaynta imtixaanku waxay caddaynaysaa in qaab-dhismeedka ZG06C r13N i4M o ka dib markii caadiga ah uu yahay martensite, iyo qaab-dhismeedka ka dib markii uu qaboojiye-yar-yar oo kaarboon ah oo jilicsan martensite + austenite. Dib-u-soo-celinta austenite ee qaab-dhismeedka kuleylka leh ayaa leh xasillooni heerkuleed oo sarreeya waxayna saameyn weyn ku leedahay sifooyinka farsamada, saameynta saameynta iyo dhejinta iyo habka alxanka ee alaabta. Sidaa darteed, maaddadu waxay leedahay xoog sare, caag adag oo sarreeya, qallafsanaan ku habboon, caabbinta dildilaaca wanaagsan iyo alaabada dhejiska iyo alxanka wanaagsan ka dib daaweynta kulaylka.
3) Falanqaynta sababaha hagaajinta waxqabadka heerkulka sare ee ZG06C r13N i4M o. Ka dib marka la caadiyeeyo, kulaylinta iyo ilaalinta kulaylka, ZG06C r13N i4M o waxay samaysaa austenite-grained austenit ka dib, ka dibna waxay isu beddeshaa martensite-kaarboon-yar ka dib qaboojin degdeg ah. Dabeecadda ugu horreysa, kaarboonka sarreeya ee martensite wuxuu ku shubaa qaabka karbides, taas oo yaraynaysa xoogga walxaha iyo hagaajinta caagga iyo adkaanta walxaha. Heerkulka sare ee heerkulka hore awgeed, heerkulka ugu horreeya wuxuu soo saaraa austenite aad u fiican marka lagu daro martensite xanaaqsan. Kuwan austenites-ka roga ah ayaa qayb ahaan loo beddelaa martensite inta lagu jiro qaboojinta heerkulka, siinta shuruudaha nucleation-ka iyo korriinka austenite-da xasilloon ee mar kale curiyay inta lagu jiro habka heerkulka sare. Ujeedada xanaaqa sare waa in la helo austenite rogan oo ku filan. Kuwan austenites-ka ah waxay mari karaan isbeddelka wejiga inta lagu jiro qallafsanaanta balaastikada, taas oo hagaajinaysa xoogga iyo caagagga walxaha. Sababo la xiriira xaaladaha xaddidan, waa wax aan suurtagal ahayn in la ilaaliyo oo la falanqeeyo austenite gadaasha, sidaas awgeed tijaabadani waa in ay qaadato sifooyinka farsamada iyo qaab-dhismeedka yar-yar sida walxaha cilmi-baarista ugu muhiimsan ee falanqaynta isbarbardhigga.
3 Codsiga Wax-soo-saarka
ZG06C r13N i4M o waa bir bir ah oo xoog badan leh oo leh wax qabad aad u fiican. Marka wax soo saarka dhabta ah ee daabyada la fuliyo, halabuurka kiimikada iyo shuruudaha xakamaynta gudaha ee lagu go'aamiyo tijaabada, iyo habka daaweynta kulaylka ee caadiga ah ee heerka labaad + heerkulka ayaa loo isticmaalaa wax soo saarka. Habka daaweynta kulaylka ayaa lagu muujiyay Jaantuska 3. Waqtigan xaadirka ah, wax soo saarka 10 xabo oo waaweyn oo biyo ah ayaa la dhameeyay, waxqabadkuna wuxuu buuxiyey dhammaan shuruudaha isticmaalaha. Waxay ka gudbeen dib u eegista isticmaalaha waxayna heleen qiimayn wanaagsan.
Sifooyinka garbaha qaloocan ee isku dhafan, cabbirada konturrada waaweyn, madax dhumuc weyn leh, iyo qallafsanaan fudud iyo dildilaac, tallaabooyinka habraaca qaarkood ayaa loo baahan yahay in la qaado habka daaweynta kulaylka:
1) Madaxa usheeda dhexe waa hoos, daabkuna kor buu u jeedaa. Nidaamka rarka foornada waxaa loo qaatay si loo fududeeyo isbeddelka ugu yar, sida ku cad Jaantuska 4;
2) Hubi in uu jiro farqi weyn oo ku filan oo u dhexeeya kabadaha iyo inta u dhaxaysa dhejinta iyo saxanka hoose ee birta suufka si loo hubiyo qaboojinta, iyo in la hubiyo in madaxa usheeda dhexe uu buuxiyo shuruudaha ogaanshaha ultrasonic;
3) Marxaladda kuleyliyaha ee qalabka shaqada ayaa loo kala qaybiyaa dhowr jeer si loo yareeyo walbahaarka abaabulka ee shubista inta lagu jiro habka kuleylka si looga hortago dildilaaca.
Hirgelinta tallaabooyinka daaweynta kulaylka ee kor ku xusan waxay hubisaa tayada daaweynta kulaylka ee daabka.

c

Jaantuska 3 Habka daawaynta kulaylka daab ZG06Cr13Ni4Mo

d

Jaantuska 4 Habka daawaynta kulaylka daab nidaamka rarka foornada

4 Gabagabo
1) Iyada oo ku saleysan xakamaynta gudaha ee ka kooban kiimikada walxaha, iyada oo loo marayo tijaabada habka daaweynta kulaylka, waxaa la go'aamiyaa in habka daaweynta kulaylka ee ZG06C r13N i4M o birta birta ah ee xoogga badan waa habka daaweynta kulaylka ee 1 010 ℃ caadi ahaan + 605 ℃ heerkulka hoose + 580 ℃ heerkulka sare, kaas oo hubin kara in sifooyinka farsamada, sifooyinka heerkulka hooseeya iyo sifooyinka qaloocin qabow ee alaabta shubay ay buuxiyaan shuruudaha caadiga ah.
2) ZG06C r13N i4M o maaddadu waxay leedahay adkeysi wanaagsan. Qaab dhismeedka ka dib markii caadiga ah + laba jeer daawaynta kulaylka heerkulka waa mid hooseeya-carbon lath martensite + austenite austenite oo leh waxqabad wanaagsan, kaas oo leh awood sare, caag adag oo caag ah, qallafsanaan ku habboon, iska caabin dildilaac ah oo wanaagsan iyo wax-qabad wanaagsan oo alxanka ah.
3) Nidaamka daaweynta kulaylka ee caadiga ah + laba jeer heerkulka lagu go'aamiyay tijaabada waxaa lagu dabaqaa habka daaweynta kulaylka ee wax soo saarka daabyada waaweyn, iyo walxaha walxaha oo dhan waxay la kulmaan shuruudaha caadiga ah ee isticmaalaha.


Waqtiga boostada: Jun-28-2024