Analiza bijele mrlje od čelične šipke 42CrMo4

Bijela mrlja je vrsta unutarnjeg oštećenja čelika. Uzdužni lom čelika je okruglih ili ovalnih srebrno bijelih mrlja, dok su poprečni presjek nakon poliranja i kiselinske erozije vitke pukotine, ponekad radijalno raspoređene, ponekad paralelno s smjerom deformacije ili nepravilno raspoređenim.

42CrMo4 je vrsta konstrukcijskog čelika od legure kroma i molibdena, koji ima dobra sveobuhvatna mehanička svojstva, visoke očvrsljivosti i performanse termičke obrade. Uglavnom se koristi za proizvodnju otkova s višim zahtjevima za čvrstoću ili veće kaljene i kaljene odjeljke, kao što su velika brzina za vuču lokomotiva, prijenosnik prijenosnika superpunjača, stražnja osovina, opruga, cilindar motora i tako dalje. Međutim, praksa je dokazala da je Cr-Mo 42CrMo4 čelik lako stvarati nedostatke poput bijelih mrlja, koje ozbiljno oštećuju mehanička svojstva čelika, smanjuju plastičnost kovanja i lako dovode do pucanja prilikom ponovnog zagrijavanja, gašenja i lomljivog loma otkovci.

 

white spot defect


Proces proizvodnje čelika 42CrMo4 uključuje: topljenje EAF → rafiniranje LF → izlijevanje → sporo hlađenje → uklanjanje → grijanje → kovanje → normalizacija i kaljenje. Toplinska obrada čelika 42CrMo4 navedena je kako slijedi:

  1. Ingoti nisu otvrdnuli žarenjem nakon uništavanja;

  2. Grijanje prije kovanja;

  3. Postupak kovanja: 20% smanjenje, izravno biranje na 80 580 mm x duljine 6000 mm;

  4. Normalizirati i ugasiti (gašenje vode i hlađenje zrakom) neposredno nakon kovanja,.

  Kako bi se utvrdio stvarni uzrok krhkog loma čelične šipke 42CrMo4 tijekom upotrebe, analiza uzorka provedena je na tipičnom mjestu oštećenja u dijelu jezgre štapa. Nakon ispiranja kiseline male snage golim okom je ustanovljeno da su zubne pukotine zuba raspoređene na određenoj udaljenosti od površine uzorka ili u blizini središta radijalni koncentrični krugovi ili nepravilnih oblika, koji su bili tipični nedostaci pukotina bijele točke.

longitudinal cracks

Bijela tačka je urođena greška konstrukcijskog čelika od srednje legure ugljika, posebno u čeličnim gredicama ili kovačima s velikim presjecima, što ukazuje da je čelik 42CrMo4 doista čelik osjetljiv na bijelu tačku. Postupak kovanja vretena može se reći da je duljina vučenja otkovaka osovina. Površinski sloj je u zoni tvrde deformacije i malom području deformacije, a dubina ispod površine do središta je velika deformacijska zona. U procesu kovanja površinski se sloj izmjenjuje između malih područja koja su teško deformirana i lako se deformiraju zbog obrtaja radnog komada, dok je površinski sloj uvijek u velikom području deformacije od određene dubine površine do Jezgra. Neravnomjerna deformacija uzrokovat će podvrgavanje srednjeg dijela odjeljka dvama tlačnim naprezanjima, a dva bočna ruba podložnim osnom vlačnom natezanju i tlačnom naprezanju u smjeru debljine. Jasno se može vidjeti da područje velike deformacije uzrokuje koncentraciju pukotine, a H se akumulira na pukotini. U međuvremenu, zbog inducirane difuzije preostalog naprezanja, tlak vodika raste na ravnopravnu silu vezivanja metalnih atoma, a atomske veze se prekidaju, što dovodi do rasta pukotina i stvaranja bijelih mrlja.

 

Analizom oštećenja bijele točke 42CrMo4 čelika sažeto su metode upravljanja i popravka:

(1) Mjere za smanjenje sadržaja H u procesu izrade čelika:

  • Povećati sadržaj krajnje točke C i spriječiti peroksidaciju;

  • Povećati intenzitet miješanja i povećati protok argona pod vakuumom;

  • l Povećajte kapacitet crpljenja vakuumske opreme.

(2) Metode kovanja i sabijanja koje mogu smanjiti osjetljivost bijele točke prihvaćene su u smislu tehnologije. Na primjer, pokušajte upotrijebiti visokotemperaturno kovanje i skratite udaljenost od jezgre do površine otkovaka, povećajte brzinu difuzije H i relativno područje otkovaka, tako da se H može taložiti s unutarnje strane otkovaka i smanjiti mogućnost stvaranja čelične bijele točke.

(3) strogo kontrolirajte kvalitetu sirovina kako biste u velikoj mjeri smanjili sadržaj inkluzija. Prema sadržaju H i veličini presjeka kovanih komada nakon kovanja, određuje se razuman postupak toplinske obrade za uklanjanje zaostalog naprezanja uzrokovanog temperaturnim naponom i neravnomjernom deformacijom tijekom hlađenja.