badanie związku między twardością a wytrzymałością cementowanych pierścieni z węglikiem

twardość i wytrzymałość cementowanych pierścieni z węglika to para wzajemnie ograniczonych, ale synergistycznie zoptymalizowanych wskaźników wydajności. ich związek bezpośrednio wpływa na wydajność operacyjną i bezpieczeństwo stalowych linii produkcyjnych. poniżej znajduje się analiza ich wewnętrznej korelacji i strategii równoważenia ich w zastosowaniach przemysłowych z perspektywy materiałów:

i. wewnętrzne sprzeczności i mechanizmy synergistyczne

antagonizm mikrostrukturalny

źródło twardości: frakcja objętościowa (70-97%) i wielkość ziarna (0,2-5μm) fazy twardej węglików wolframowych (wc). drobnoziarnista struktura (<1μm) zwiększa twardość (hra 88-94) poprzez wzmocnienie granicy ziarna.

źródło wytrzymałości: zdolność deformacji plastiku fazy spoiwa kobaltu (co) (3-30%). grubość warstwy co ≥50 nm skutecznie utrudnia propagację pęknięć.

prawo inwersji wydajności

gdy zawartość co wzrasta z 6% do 12%:

twardość maleje o ~ 3-5 hra.

wytrzymałość na pęknięcie poprzeczne (trs) poprawia się o 20-30% (do 2800 mpa).

wpływ wytrzymałości (ak) wzrasta o 40–60%.

ii. równoważenie wydajności napędzane warunkami toczącymi

iii. zaawansowane technologie przełomów wydajności

projekt struktury gradientu

warstwa powierzchniowa: nanokrystaliczna wc (0,2μm) + 8% co → hra 93.

warstwa przejściowa: gradient co wzrasta (8%→12%) → tworzy resztkowe pole naprężenia ściskającego.

rdzeń: gruboziarnisty wc (2μm) + 12% co → trs 2500 mpa.

efekt: szybkość zużycia powierzchni zmniejszona o 35%, odporność na pęknięcie termiczne poprawiła się o 50%.

technologia wzmacniania kompozytowego

modyfikacja granicy ziarna: dodaj 0,5% cr3c2 do hamowania wzrostu ziarna wc, twardość wzrosła o 1,5 hra.

optymalizacja fazy spoiwa: stop co-ne zwiększa tr o 15% przy jednoczesnym utrzymaniu> 95% retencji twardości.

regulacja stresu: głębokie leczenie kriogeniczne (-196°c × 4h po rozstrzenaniu) zmniejsza naprężenie resztkowe o 40%.

iv. system testowania i sprawdzania poprawności

testy mapowania wydajności

jednoczesne testy twardości hv30 i trzypunktowe eksperymenty zginania trs w celu ustalenia krzywych korelacji hra-trs.

symulacja stanu dynamicznego: termomechaniczne testy sprzęgania na maszynie do testowania mms-2a (800°c + 500 mpa naprężenie kontaktowe).

twardość i wytrzymałość to dwa ekstremalne sztywne wskaźniki. wyższa twardość zmniejsza wytrzymałość, zwiększa przepustowość stalową, ale zmniejsza żywotność obsługi pierścienia i zwiększa ryzyko pęknięć. niższa twardość poprawia wytrzymałość, zmniejsza przepustowość, rozszerza żywotność usług i znacznie obniża prawdopodobieństwo złamania. hunan tianyi high-tech materials manufacturing co., ltd. jest profesjonalnym producentem pierścieni węgla z 24-letnim doświadczeniem. możemy zapewnić dostosowane projektowanie rozwiązań i usługi dla różnych scenariuszy aplikacji każdego klienta. witamy w zapytaniu i komunikuj!