Rannsóknir á eiginleikum nokkurra heitvinnustála
Vélrænni eiginleikar og varmastöðugleiki GMH20, PH25, DIEVAR og H13 heitvinnustála voru prófaðir. Niðurstöðurnar sýna að plastleiki og hörku GMH20 stáls, PH25 stáls og DIEVAR stáls eru augljóslega betri en H13 stáls eftir lofttæmishitameðferð með sama ferli. Á heildina litið hafa GMH20 og DIEVAR stál bestu vélrænni eiginleikana. Að auki, með framlengingu á biðtímanum við 610 gráður, færist hörku þessara fjögurra tegunda stáls nær og nær, um 35 HRC.
H13 stál er mjög mikið notað heitt vinnustál í Kína. Sem stendur er málmblöndunaraðferðin með lágu Si og háum Mo þróunarþróun endurbættrar H13 stáls. Kostir þess að draga úr Si eru: (1) að draga úr ∧ lögun eða ∨ lögun aðskilnaðar; (2) gera þjóðhagsskipulagið einsleitt; (3) að þynna dendrites af örstorknaðri byggingu; (4) Draga úr ofurkælingu íhlutanna á storknunarviðmótinu meðan á storknun stendur; (5) Minnka eutectic karbíð; (6) Hreinsun austenítkristalla; (7) Bættu mýkt og seigleika; (8) Draga úr útbreiðsluhraða þreytusprungunnar við háan hita; (9) Dragðu úr útbreiðsluhraða skriðsprungunnar; (10) Hindra umbreytingu bainíts meðan á kælingu stendur; (11) Bættu hitasprunguþol. Kostir þess að auka Mo eru: (1) að bæta herðni, hindra útfellingu á kornmörkum karbíðs og bainítumbreytingu; (2) Bættu temprunarþol; (3) Auka háhitastyrk og háhita skriðstyrk; (4) Bættu hitauppstreymi viðnám; (5) Bættu hörku; (6) eutectic karbíð hreinsun og samræmd karbíð dreifing. Þegar þeir rannsaka háhitaeiginleika heittvinnustáls nota margir fræðimenn hitastöðugleikapróf til að einkenna getu efnisins til að viðhalda skipulagsstöðugleika og breytingar á vélrænni eiginleikum eins og hörku og styrk þegar unnið er við háan hita.
DIEVAR stál, GMH20 stál og PH25 stál tilheyra lágt Si og hátt Mo endurbætt H13 stáli. Nú eru þrjár tegundir af stáli og H13 stáli hitameðhöndlaðar saman, með því að nota sama hitameðhöndlunarferlið til að bera saman hörku, vélræna eiginleika, höggþol og hitastöðugleika fjögurra stáltegunda.
Prófaðu efni og aðferðir
1. Prófaðu samsetningu efnisins
Prófunarefnin voru GMH20 stál, PH25 stál, DIEVAR stál og H13 stál. Efnin fjögur voru unnin í tog-, högg- og varmastöðugleika hörkusýni í sömu röð. Efnasamsetning prófunarefnanna var sýnd í töflu 1.
2. Prófunaraðferð
V-laga ferhyrnt sýni var notað fyrir högg við stofuhita og höggsýni var 10 mm × 10 mm × 55 mm, sem var mælt samkvæmt GB/T 229-2007 "Metal Charpy Notch höggprófunaraðferð", og höggprófið var framkvæmt á höggprófunarvél af gerðinni ZBC230Z-B. Togprófið var framkvæmt á CMT5305 alhliða prófunarvélinni og 10 togprófunarstangir voru valdar. Örbyggingin var skoðuð með Neophot30 málmsmásjá. Hörkan var ákvörðuð með HRS-150 stafrænum skjá Rockwell hörkuprófara. Hitameðhöndlunarferlið á vélrænni eiginleikum efnanna fjögurra er: Bein loftkæling slökkt við 1020 gráður og mildun við 560 gráður og 595 gráður í 3 klst.
Hitastöðugleiki er einn af helstu eiginleikum heittvinnustáls, sem endurspeglar getu deyjastáls til að standast mýkingu þegar unnið er við háan hita, og tengist háhitaframmistöðu stáls. 4 tegundir af prófunarstáli tilheyra H13 flokki heittvinnustáli, aðallega notað sem álsteypuefni. Bræðslumark álblöndu er almennt um 600 gráður C, og ef efnið flæðir í moldholinu verður hitastigið hærra. Þess vegna var hitastigsprófunarhitastigið valið við 610 gráður. Upphitunarofninn í þessari prófun er YFX10/13Q-GC háhitakassaviðnámsofn og sýnishornið er 15 mm × 15 mm × 10 mm. Sýnin voru forkæld við 1020 gráður og síðan loftkæld, milduð tvisvar við 560 gráður og 590 gráður og síðan sett í háhita kassaofn í 610 gráðu hitunartíma 2 klst, 4 klst, 6 klst, 8 klst, 10 klst, 15 klst og 20 klst. Mæld var hörku sýnisins eftir mismunandi vistunartíma og ferillinn teiknaður.
3. Niðurstaða
(1) Vélrænni eiginleikar GMH20 stáls og PH25 stáls eru betri en H13 stáls og nálægt DIEVAR stáli, sérstaklega GMH20 stáli, og vélrænni eiginleikar eru mjög nálægt DIEVAR stáli. Mýktleiki GMH20, PH25 og DIEVAR stáls er umtalsvert betri en H13 stáls, aðallega vegna þess að innihald Si minnkar mikið samanborið við efnasamsetningu H13 stáls og innihald Mo eykst og þessi breyting á samsetningu getur bæta mýkt og hörku stáls. Minnkun á Si-innihaldi getur bætt mýktleika stáls og DIEVAR-stál hefur lægsta Si-innihaldið, þannig að mýktleiki þess er bestur. Á heildina litið hafa DIEVAR stál og GMH20 stál bestu vélrænni eiginleikana.
(2) Við 610 gráður í langan tíma er breyting á hitastöðugleika GMH20 stáls og PH25 stáls mjög nálægt og ferlurnar falla næstum saman; Með framlengingu á biðtíma hefur hörku stáltegundanna tilhneigingu til að vera sú sama, um 35 HRC.
