Экспериментальное исследование характеристик высокотемпературного обезуглероживания пружинной стали Суп6 для винтовых пружин
В настоящее время высокая усталостная прочность и высокое упругое сопротивление стали темой исследований и разработок высокопрочной и высококачественной пружинной стали, поэтому контроль глубины обезуглероженного слоя является важным аспектом контроля производительности производства высокопрочной и высококачественной пружинной стали. . Пружинная сталь Sup6 представляет собой разновидность пружинной стали Si-Mn. Из-за высокого содержания элементов C и Si в стали, а также элементов Si, которые могут улучшить чувствительность стали к обезуглероживанию, декарбонизация будет происходить в процессе нагрева, а декарбонизация является поверхностным дефектом. В связи с этим было изучено влияние температуры нагрева и времени выдержки на обезуглероживание пружинной стали Sup6 в процессе нагрева заготовки, а также проанализирована эволюция структуры обезуглероживания, чтобы дать рекомендации по контролю обезуглероживания.
Образец стали для испытаний был взят из непрерывнолитой заготовки Sup6, пружинной стали, используемой для изготовления спиральных пружин за рубежом, которая была разрезана на кубовидные образцы размером 20мм×10мм×5 мм путем резки проволокой. Химический состав (массовая доля, %) : C0.64, Mn{{10}}.806, P0.{{2{ {22}}}}07, S0.004, Si1.77, Ni0.053, Cr0.19, Mo0.005, Ti0.006, Nb0.018. После обработки поверхности материала шлифовальной машиной в исходной структуре отсутствует обезуглероживающая структура. Испытание проводилось в печи сопротивления коробчатого типа, тепло поддерживалось в течение 20, 30, 60 и 90 минут соответственно при высокой температуре 950 ~ 1250 градусов. Изучено влияние температуры нагрева и времени выдержки на обезуглероживание пружинной стали, проанализирован закон эволюции обезуглероживающей структуры и установлена модель прогнозирования слоя обезуглероживания испытательной стали при высокой температуре.
У образца, нагретого по указанной выше системе нагрева, отрезают середину, после чего изготавливают металлографический образец. После эрозии 4% нитратным спиртом глубину окружающего обезуглероживания измеряют с помощью металлографического микроскопа. Измерение В соответствии с положениями о слое обезуглероживания пружинной стали в GB/T224-2008 «Метод определения слоя обезуглероживания стали», сразу же было проведено 5 измерений в микроскопическом поле зрения в самой глубокой однородной зоне обезуглероживания, и среднее значение составило принимают за глубину обезуглероживающего слоя.
Результаты показывают, что при температуре 950–1150 градусов и времени выдержки 20, 30 минут глубина слоя обезуглероживания Sup6 постепенно увеличивается с увеличением температуры, а затем уменьшается после 1150–1250 градусов. При времени выдержки более 60 мин глубина обезуглероженного слоя увеличивается с повышением температуры. При температуре 950–1250 градусов глубина обезуглероженного слоя линейно увеличивается с увеличением времени выдержки. Когда температура достигает 1250 градусов, скорость окисления превышает скорость обезуглероживания после выдержки в течение 20–30 минут. Скорость декарбонизации выше, чем скорость окисления, когда тепло сохраняется в течение 30–90 минут.
