Vaikuttavat tekijät 500 MPa: n luokan VN mikrolejeerattujen lujien terästankojen ominaisuuksissa

Typpipitoisuuden vaikutusta 500MPa-luokan VN-mikrolejeerattujen lujien terästankojen mekaanisiin ominaisuuksiin tutkittiin tuotantotesteillä. Tulokset osoittivat, että typpipitoisuus nousi 81PPM: stä 269PPM: ään, teräspalkkien raekoko ei muuttunut merkittävästi ja teräspalkkien myötölujuus nousi 526MPa: sta 607MPa: aan. Tuottolujuus kasvoi 15.4%; vetolujuus kasvoi 678 MPa: sta 738 MPa: iin ja vetolujuus kasvoi 8.8%; lujuus-tuotto-suhde laski 1.29: stä 1.22: een. Typen vahvistava vaikutus VN-mikrolejeerattujen lujien terästankojen osalta on pääasiassa saostumista vahvistava, ja saostumisen vahvistaminen on tärkein syy VN-teräspalkkien lujuus-hyötysuhteen laskuun.

esittely

Tammikuussa 2012 asunto- ja kaupunkikehitysministeriö sekä teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö julkaisivat yhdessä asiakirjan, jossa ehdotettiin ohjeita lujien terästankojen käytön nopeuttamisesta: vuoden 2015 loppuun mennessä teräsputkien osuus oli 80% teräsputkien kokonaistuotannosta. Suurten korkeiden rakennusten ja suurten julkisten rakennusten 500 MPa on suositeltava luokan betoni. Kotimaani taloudellisen rakentamisen tarpeiden vuoksi 500 MPa: n lujien terästankojen kysyntä rakennusrakenteissa kasvaa. Terästankojen nopean tuotantonopeuden ja korkean valssauslämpötilan vuoksi lopullinen valssauslämpötila on yleensä yli 1000 ℃. Sen tekniset ominaisuudet määrittävät, että terästankojen seosrakenne soveltuu vanadiinimikrolejeeringitekniikan käyttöön [1]. Typen lisäys on vanadiinin saanti. Tärkein menetelmä seostettujen terästankojen lujittamiseksi auttaa vähentämään vanadiinin määrää ja säästämään vanadiinivaroja [2-4]. VN-mikrolejeeringitekniikkaa on käytetty laajalti valtavirran tuotantotekniikana lujien hitsattavien teräspalkkien kehittämiseen kotimaassa ja ulkomailla. Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet [1-9], että VN-mikrolejeeringitekniikka perustuu pääasiassa typen lisäämiseen edistääkseen vanadiinin saostumista vanadiinikarbidin, vanadiininitridin tai vanadiinikarbonitridin muodossa, jolloin muodostuu hienojakoisia toisen vaiheen hiukkasia voimakas saostumista vahvistava vaikutus Teräksen lujuuden lisäämiseksi. Liiallinen typen lisäys aiheuttaa kuitenkin muita teräspalkkien toimintahäiriöitä, erityisesti terästangon seismiset suorituskykyindeksit. Typpipitoisuuden vaikutusta 500 MPa VN mikroseostettujen terästankojen mekaanisiin ominaisuuksiin tutkitaan tuotantotesteillä. Analysoi typen vahvistavaa mekanismia VN-seostetuissa terästangoissa ja typen vaikutusta VN-mikrolejeerattujen terästankojen lujuuteen ja saantosuhteeseen.

Tarjoa perusta tuotannolle.

Testausmateriaalit ja menetelmät

Vahvan suorituskyvyn omaavien 500MPa-luokan terästankojen kehittämiseksi konserniyhtiön terästehdas on sulanut peräkkäin kolme erilaista VN-seostettua terästä, joilla on eri typpipitoisuus, ja käyttänyt samaa raudoitustangon valmistusprosessia (luonnollinen jäähdytys valssauksen jälkeen) tuotannon testaamiseen 500 MPa: n terästankoja. Kolmen teräksen nimi on 1#, 2#, 3#, ja niiden tärkeimmät kemialliset komponentit on esitetty taulukossa 1.

Jalostetaan kolmenlaisia ​​teräksiä, joilla on eri typpipitoisuus, ja heitetään jatkuvasti aihioiksi, joiden tekniset tiedot ovat 150 mm × 150 mm × 6000 mm, ja lähetetään ne konserniyhtiön tangotehtaalle rullaamaan teräspalkkeihin, joiden tekniset tiedot ovat Φ 25 mm, ja venytetään terästangonäytteitä 1# , 2#ja 3#Kokeessa testattiin kolmen teräksen myötölujuus ja vetolujuus, laskettiin lujuus-hyötysuhde 1#, 2#ja 3#terästangot ja metallografinen rakenne kolme terästä havaittiin.

1#, 2#ja 3#terästangon vetotestitulosten mukaan käyrä on esitetty kuvassa 1. Kuvion 1 käyrä osoittaa, että typpipitoisuuden kasvaessa terästankojen myötölujuus ja vetolujuus kasvaa peräkkäin. 1# terästangon myötölujuus on 526MPa ja vetolujuus 678MPa; 2# terästangon myötölujuus on 553MPa ja vetolujuus 698MPa; 3# terästangon myötölujuus on 607MPa ja vetolujuus 738MPa. Typpipitoisuus nousi 81PPM: stä 269PPM: ään, teräspalkkien myötölujuus nousi 526MPa: sta 607MPa: iin, 81MPa: n lisäys ja myötölujuus kasvoi 15.4%; samaan aikaan vetolujuus kasvoi 678 MPa: sta 738 MPa: iin 60 MPa: n nousulla ja vetolujuuden kasvu oli 8.8%.

Terästangon 1#, 2#ja 3#myötölujuus- ja vetolujuusarvojen mukaan näiden kolmen lujuus-tuotto-suhteet lasketaan vastaavasti ja piirretään kuvassa 2 esitettyyn käyrään. osoittaa, että typpipitoisuuden kasvaessa teräspalkkien lujuus-suhde-suhde pienenee peräkkäin. Niistä lujuus-tuotto-suhteet 2#, 1#ja 2#teräspalkit ovat 3, 1.29 ja 1.26 peräkkäin.

Typpipitoisuuden vaikutus terästankojen raekoon

Kuva 3 esittää 1#, 2#ja 3#terästangon metallografista mikrorakennetta. Yksityiskohtaiset tiedot kolmesta metallografisesta mikrorakenteesta on esitetty taulukossa 2. Taulukossa 2 luetellaan 1#, 2#, 3#teräspalkkien faasikoostumus ja raekoko. Kolme teräsrakennetta ovat ferriitti + perliitti, ja 1# teräspalkin ferriitin raekoko on noin 9-9.5, 2# raudoitetun ferriitin raekoko on noin 9.5, 3# raudoitetun ferriitin raekoko on noin 9-9.5. Taulukon 2 tiedot osoittavat, että typpipitoisuuden kasvaessa terästangon raekoko ei muutu merkittävästi tai että typen lisääntymisellä ei ole merkittävää vaikutusta VN -seosterästangon mikrorakenteeseen.

Analyysi ja keskustelu

Typen lujuusmekanismin analyysi 500 MPa: n luokan VN mikroseostetussa teräksessä

Tämän artikkelin testitulokset osoittavat, että 500MPa-luokan VN-mikroseostettujen terästankojen typpipitoisuus on noussut 81PPM: stä 269PPM: iin ja teräspalkkien raekoko on noin 9-9.5. Toisin sanoen typen lisääntymisellä ei ole ilmeistä vaikutusta VN -mikrolejeerattujen terästankojen rakenteeseen. Samaan aikaan teräspalkkien myötölujuus ja vetolujuus ovat nousseet vaihtelevasti, myötölujuus kasvaa 81MPa ja vetolujuus kasvaa 60MPa. Tällä hetkellä teräsmateriaalien tärkeimpiä vahvistavia teorioita ovat kiinteän liuoksen vahvistaminen, hienorakeisen vahvistaminen, vaiheenmuutoksen vahvistaminen ja toisen vaiheen vahvistaminen. On selvää, että tämän artikkelin testitulokset sulkevat selvästi pois hienorakeisen vahvistamisen vaikutuksen, kun taas kiinteän liuoksen vahvistaminen ja vaiheen muutos Vahvistusvaikutukset, kuten vahvistaminen, ovat pohjimmiltaan samat tässä artikkelissa testatuilla kolmella teräksellä, lukuun ottamatta toisen teräksen vahvistamista vaihe. Lukuisat teoreettiset tutkimukset ja käytännöt ovat osoittaneet, että vanadiini sitoa typen vanadiinipitoisiin mikroseostettuihin teräksiin muodostaen vanadiinitridin. Tai toisen vaiheen hiukkastuotteita, kuten vanadiinikarbonitridiä, teräksen toisen vaiheen hiukkaset lisäävät huomattavasti teräs vuorovaikutusmekanismin ja liukuvan dislokaation kautta, eli saostumista vahvistava vaikutus.

Asiaan liittyvät tutkimukset ovat osoittaneet, että typen lisääminen hyödyttää vanadiinin saostumista. Toisin sanoen typpi edistää vanadiinin saostumista ja lisää toisen faasin hiukkasten tilavuusosuutta. Johdonmukaiset tutkimustulokset osoittavat, että teräksen lujuus on verrannollinen puolet toisen vaiheen hiukkastilavuuteen. Siksi, kun vanadiinipitoisuus on riittävä, typen lisäys VN -mikrolejeeringiteräksessä on itse asiassa Toisen faasin hiukkasten (vanadiinitridi, vanadiinikarbonitridi) tilavuusosuus teräksessä kasvaa, joten saostumisen vahvistamisen vaikutus on voimakkaampi. Tämän paperin testitulokset osoittavat, että typpipitoisuuden kasvaessa 500MPa -luokan VN -terästankojen myötölujuus ja vetolujuus kasvavat peräkkäin. Ilmeisesti tämän asiakirjan testitulokset ovat yhdenmukaisia ​​asiaan liittyvien teoreettisten tutkimusten tulosten kanssa.

Analyysi typen vaikutuksesta 500MPa-luokan VN-seosterästangon lujuus-suhde-suhteeseen

Tämän paperin testitulokset osoittavat, että typpipitoisuuden kasvaessa VN -seosterästankojen myötölujuus ja vetolujuus eivät kasva samassa suhteessa. Tuottolujuus kasvaa 15.4%ja vetolujuus 8.8%. Juuri siksi, että myötölujuuden kasvu on suurempi kuin vetolujuuden kasvu, ilmiö teräspalkkien lujuus-hyötysuhde pienenee.

Teräsmateriaalien myötölujuus ja vetolujuuden mikroskooppinen säätömekanismi ovat ilmeisesti erilaisia. Tuottoa kontrolloi pääasiassa materiaalin dislokaatioiden laajamittainen liukuminen, kun taas murtumista ohjataan pääasiassa mikrohalkeamien alkamisen ja etenemisen vaikutuksesta materiaalissa. . Siksi materiaalisaannin tutkimuksessa otetaan huomioon pääasiassa materiaalin dislokaatiokäyttäytyminen, kun taas materiaalin murtumisen tutkimuksessa tarkastellaan pääasiassa materiaalin mikrohalkeamien käyttäytymistä. Teräsmateriaalien myötölujuudella tarkoitetaan lujuutta, kun materiaalin dislokaatioiden lähde aktivoituu ja suuri määrä liikkuvia dislokaatioita luistaa, mikä saa materiaalin tuottamaan tai tuottamaan tietyn muovimuodon. Toisen faasin hiukkasten saostumista vahvistava mekanismi on vuorovaikutusmekanismi toisen faasin hiukkasten ja liukuvan dislokaation välillä. Tämä vuorovaikutusmekanismi on jaettu leikkausmekanismiin ja Orowan-mekanismiin, olipa kyseessä leikkausmekanismi tai Orowan-mekanismi, toinen. teräs. Mitä tulee teräsmateriaalien vetolujuuteen, se liittyy pääasiassa mikrohalkeamien muodostumiseen ja etenemiseen teräksessä. Mikrohalkeamien muodostumiseen liittyy mikrohajoamisten liikkeen estäminen, mikä väistämättä estää mikrohalkeamien muodostumista ja etenemistä Laajentuminen, mikä parantaa teräksen vetolujuutta jossain määrin. Siksi, vaikka teräksen myötölujuutta parannetaan, myös sen vetolujuus paranee jossain määrin.

On huomattava, että kun toisen vaiheen koko on hyvin pieni, sateen vahvistumisen vaikutus teräksen myötölujuuden lisäämiseen on suurempi kuin teräksen vetolujuuden lisäämisen vaikutus. Tämän artikkelin testitulokset osoittavat, että saostuksen vahvistumisen osuus myötölujuudessa on 81 MPa, vetolujuuden vaikutusarvo on 60 MPa. Tämän paperin tulokset osoittavat, että saostumisen vahvistuminen vaikuttaa myötölujuuteen enemmän kuin vetolujuus. Lisäksi vaikka teräksen myötölujuutta ja vetolujuutta lisättäisiin samassa määrin, teräksen myötöaste pienenee. Kaiken kaikkiaan toisen vaiheen hiukkasten saostumista vahvistava vaikutus pienentää lopulta teräksen saantosuhdetta. Siksi typpipitoisuuden kasvaessa, mitä voimakkaampi VN-terästangon saostumista vahvistava vaikutus, sitä pienempi terästangon lujuus-hyötysuhde.

Tutkimustulosten valaistuminen 500MPa: n seismisen vahvistuksen kehittämiseen

Tämän artikkelin testituloksissa 500MPa -luokan VN -seostettujen terästankojen typpipitoisuus on 81PPM, 136PPM, 269PPM, ja vastaavat terästangon lujuus- ja saantosuhteet ovat 1.29, 1.26, 1.22, eli lujuus- ja saantosuhde VN -seostetut terästangot vaihtelevat typpipitoisuuden kasvaessa ja vähentyessä syistä on jo tehty yksityiskohtainen analyysi. Tällä hetkellä korkean lujuuden omaavien terästankojen seismisen suorituskyvyn pääindeksin on oltava vähintään 1.25. Siksi tämän artikkelin tutkimustulosten perusteella 500MPa luokan VN mikroseostettujen, erittäin lujien, antiseismisten terästankojen kehittämiseksi, jotta voidaan varmistaa, että seismisen suorituskyvyn pääindeksi on vahva Jos tuottoaste on luokiteltu, typpi sisältöä olisi valvottava tarkasti kemiallisen koostumuksen suhteen. On sopivampaa valvoa typen pitoisuutta 130PPM: n sisällä.

Yhteenveto

• 1) Typpipitoisuuden kasvaessa VN-mikroseostetun erikoislujan terästangon raekoko ei muutu merkittävästi.
• 2) VN-mikrolejeerattujen lujien terästankojen myötölujuus ja vetolujuus lisääntyvät typpipitoisuuden kasvaessa, mutta lujuuden saantosuhde pienenee typpipitoisuuden kasvaessa.
• 3) Typen vahvistava vaikutus VN-mikrolejeerattujen lujien terästankojen osalta on pääasiassa saostumisen vahvistaminen, ja saostumisen vahvistaminen on tärkein syy VN-teräspalkkien lujuus-hyötysuhteen laskuun.
• 4) 500MPa-luokan VN-seostettujen, erittäin lujien seismisien teräspalkkien kehittämiseksi teräksen typpipitoisuus on säädettävä 130PPM: n sisällä.

Säilytä tämän artikkelin lähde ja osoite uudelleenpainamista varten: Vaikuttavat tekijät 500 MPa: n luokan VN mikrolejeerattujen lujien terästankojen ominaisuuksissa

Minghe Die Casting Company ovat omistautuneet valmistukseen ja tarjoavat laadukkaita ja korkean suorituskyvyn valukomponentteja (metalliset painevalukappaleet sisältävät pääasiassa Ohutseinäinen valukappale,Kuuma kamari die casting,Kylmäkammion die casting), Pyöreä palvelu (painevalupalvelu,CNC-työstö,Muotin valmistus, Pintakäsittely) .Jokainen räätälöity alumiinipainevalu, magnesium- tai Zamak / sinkkipainevalu ja muut valutarvikkeet ovat tervetulleita ottamaan yhteyttä meihin.

Kaikki prosessit suoritetaan ISO9001: n ja TS 16949: n valvonnassa satojen kehittyneiden painevalukoneiden, 5-akselisten koneiden ja muiden laitteiden kautta, aina blastereista Ultra Sonic -pesukoneisiin. kokeneiden insinöörien, käyttäjien ja tarkastajien tiimi asiakkaan suunnittelun toteuttamiseksi.

Painevalujen sopimusvalmistaja. Toiminnot sisältävät kylmäkammion alumiinipainevalukappaleet, joiden paino on 0.15 paunaa. 6 lbs., nopea vaihto ja koneistus. Lisäarvopalveluihin kuuluvat kiillotus, tärinä, purseiden poisto, puhallus, maalaus, pinnoitus, päällystys, kokoonpano ja työkalut. Materiaalit, joiden kanssa on työskennelty, sisältävät seoksia, kuten 360, 380, 383 ja 413.

Sinkkipainevalusuunnitteluapu / samanaikaiset suunnittelupalvelut. Mukautettujen sinkkipainevalujen valmistaja. Pienikokoisia valuja, korkeapainevalukappaleita, moniliukuisia muottivaluja, tavanomaisia ​​muottivaluja, yksikkömuotteja ja itsenäisiä muottivaluja ja ontelosuljettuja valukappaleita voidaan valmistaa. Valukappaleita voidaan valmistaa pituudeltaan ja leveydeltään jopa 24 tuumaa +/- 0.0005 tuuman toleranssilla.  

ISO 9001: 2015 -sertifioitu painevaletun magnesiumin valmistaja, ominaisuuksia ovat korkeapaineinen magneettivalumuotoinen valu jopa 200 tonnin kuumakammioon ja 3000 tonnin kylmäkammioon, työkalujen suunnittelu, kiillotus, muovaus, työstö, jauhe- ja nestemaalaus, täydellinen laadunvalvonta CMM-ominaisuuksilla , kokoonpano, pakkaus ja toimitus.

ITAF16949-sertifioitu. Lisävalupalvelu sisältää investointien valu,hiekkavalu,Painovoima valu, Lost vaahto valu,Keskipakovalu,Tyhjö valu,Pysyvä muottien valuKykyihin kuuluvat EDI, tekninen apu, vankka mallinnus ja toissijainen käsittely.

Casting Industries Osatapaustutkimukset: Autot, polkupyörät, lentokoneet, soittimet, vesijetit, optiset laitteet, anturit, mallit, elektroniset laitteet, kotelot, kellot, koneet, moottorit, huonekalut, korut, jigit, tietoliikenne, valaistus, lääkinnälliset laitteet, valokuvauslaitteet, Robotit, veistokset, äänilaitteet, urheiluvälineet, työkalut, lelut ja paljon muuta. 

Mitä voimme auttaa sinua tekemään seuraavaksi?

∇ Siirry kotisivulle Die Casting Kiina

By Minghe-painevaluvalmistaja | Luokat: Hyödyllisiä artikkeleita |Materiaali Tunnisteet: Alumiinin valu, Sinkkivalu, Magnesiumvalu, Titaanivalu, Ruostumattoman teräksen valu, Messinkivalu,Pronssivalu,Suoratoista video,Yrityksen historia,Alumiinivalu | Kommentit pois päältä