Analiza bijele mrlje od čelične šipke 42CrMo4

Bijela mrlja je vrsta unutrašnjeg oštećenja čelika kod loma . Uzdužni prijelom čelika su okrugle ili ovalne srebrno bijele mrlje, 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 hroma-molibdena, koji ima dobra sveobuhvatna mehanička svojstva i visoke očvrsljivosti i performanse termičke obrade. Uglavnom se koristi za izradu otkova s većim zahtjevima za čvrstoću ili veće kaljene i kaljene odjeljke, kao što su velika brzina za vuču lokomotiva, prijenosnik prijenosnika na punjenje, 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 krhkog loma otkovci.

 

white spot defect


Proces proizvodnje čelika 42CrMo4 uključuje: topljenje EAF-a → rafiniranje LF-a → izlijevanje → sporo hlađenje → uklanjanje → grijanje → kovanje → normalizacija i kaljenje. Termička obrada čelika 42CrMo4 navedena je na sljedeći način:

  1. Ingoti nisu otvrdnuti bez žarenja nakon uništavanja;

  2. Grijanje prije kovanja;

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

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

  Da bi se utvrdio stvarni uzrok krhkog loma čelika 42CrMo4 tijekom upotrebe, analiza uzorka izvedena je na tipičnom mjestu oštećenja u dijelu jezgre štapa. Nakon ispiranja kiseline male snage golim okom je ustanovljeno da su zubne vitke pukotine 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 oštećenja 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. Proces kovanja trnka može se reći da je dužina izvlačenja otkovaka osovine. Površinski sloj je u zoni tvrde deformacije i maloj zoni deformacije područja, a dubina ispod površine do centra je zona velike deformacije. U procesu kovanja površinski se sloj izmjenjuje između malih područja koja su teško deformirana i lako se deformiraju zbog obrtaja obratka, dok je površinski sloj uvijek u velikom području deformacije od određene dubine površine do jezgra. Neravnomerna deformacija uzrokovat će da dva središta stresa budu podvrgnuta dva tlačna naprezanja, a dva bočna ruba podvrgnuta aksijalnom vlačnom naprezanju 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 atoma metala, a atomske veze se prekidaju, što dovodi do rasta pukotina i stvaranja bijelih mrlja.

 

Kroz analizu oštećenja bijele tačke čelika 42CrMo4, sažeto prikazujemo metode upravljanja i popravka:

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

  • Povećajte sadržaj krajnje točke C i sprečite peroksidaciju;

  • Povećati intenzitet miješanja i povećati protok argona pod vakuumom;

  • l Povećajte kapacitet crpljenja vakuumske opreme.

(2) Metode kovanja i sabijanja koje mogu umanjiti osjetljivost bijele tačke usvajaju se u smislu tehnologije. Na primjer, pokušajte upotrijebiti visokotemperaturno kovanje i smanjite udaljenost od jezgre do površine otkovaka, povećajte brzinu difuzije H i relativnu površinu otkovaka, tako da se H može lako taložiti s unutarnje strane otkovaka. i smanjiti mogućnost stvaranja čelične bijele tačke.

(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.