Baja G20CR2NI4 umumnya digunakan dalam produksi pabrik rolling dan bantalan super besar yang dapat menahan dampak beban berat. Setelah perawatan karburisasi, permukaan material memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus, dan kekuatan kelelahan kontak, sedangkan kandungan karbon di inti rendah dan memiliki ketangguhan yang baik, yang dapat menahan beban dampak besar. Pabrik rolling baja tertentu menggunakan bantalan penggilingan gulung yang dipasok oleh dua produsen, model FCDP100144530. Salah satu bantalan produsen mengalami fraktur roller ketika dioperasikan. Penulis melakukan pengujian dan analisis tentang komposisi kimia, kekerasan, dan struktur mikro dari dua rol bantalan untuk menentukan perbedaan esensial mereka.
1. Analisis dan Pengujian
1.1 Analisis Makro
Inspeksi makroskopis dilakukan pada bantalan silinder yang gagal dari dua produsen (sampel 1 untuk rol bantalan yang tidak rapuh dan sampel 2 untuk rol bantalan rapuh). Rol memiliki bentuk silinder berongga dengan lubang pusat dan ukuran 50mm × 100mm, dengan lubang dalam 10mm. Analisis fraktur makroskopis dilakukan pada sampel yang gagal, dengan sampel 1 menunjukkan morfologi fraktur kelelahan dan sampel 2 menunjukkan morfologi fraktur instan dengan lubang dalam sebagai sumber retak. Setelah menguji kualitas permukaan sampel, ditemukan bahwa dinding bagian dalam sampel 2 lebih kasar daripada sampel 1, dan ada retakan yang terlihat pada kedua wajah ujung sampel 2, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
1.2 Analisis Komposisi Kimia
Analisis komposisi kimia dari roller yang gagal dilakukan dengan menggunakan spektrometer pembacaan langsung photoelektrik SpectrLABM10, dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 1. Menurut Tabel 1, bahan -bahan dari dua rol ini memenuhi persyaratan komposisi baja G20CR2NI4 yang ditentukan dalam GB\/T {{6} "kondisi teknis untuk baja berkarbon".
Gbr.1 Foto Roller Bantalan Kegagalan
1.3 Analisis Mikrostruktur
Potong sampel dengan ketinggian 20mm dari sampel yang gagal 1 dan 2, menggiling dan memolesnya, dan mengamati mereka menggunakan mikroskop metalografi Olympus GX51 setelah etsa dengan larutan alkohol asam nitrat 4%. Struktur mikro lapisan karburasi sampel 1 dan sampel 2 adalah martensit cryptocrystalline halus dan karbida halus, dan struktur mikro inti adalah mie martensit datar dan sejumlah kecil bainit, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gbr.2 Mikrostruktur sampel
(a) Sampel 1, permukaan; (B) Sampel 1, tengah; (c) Sampel 2, permukaan; (d) Sampel 2, tengah
Area dengan retakan pada wajah ujung rol sampel 2 adalah ground, dan kedalaman retak diukur antara 0. 4 dan 0. 6 mm. Setelah korosi, ditemukan bahwa ada blok karbida (lihat Gambar 3 (a)) dan karbida memanjang (lihat Gambar 3 (b)) yang dikumpulkan di dekat permukaan di lapisan yang dipadamkan. Sampel dikorosi dengan larutan asam pikrat jenuh dan ukuran butiran austenit asli diamati. Ukuran butir austenite yang diperlukan oleh gb\/t 3203-1982 "Kondisi teknis untuk baja bantalan karbonisasi" adalah grade 5-8. Setelah pengujian, ukuran butir austenit dari sampel 1 adalah grade 8, dan sampel 2 adalah grade 9. Ukuran butiran austenit sampel 2 melebihi persyaratan GB\/T3203.
Dipahami bahwa proses produksi rol baja G20CR2NI4 oleh dua produsen adalah sama, yang melibatkan putaran, pengeboran, karburisasi, pendinginan, tempering suhu tinggi, pendinginan sekunder dan tempering suhu rendah. Menurut JB\/T 8881-2001 "Kondisi teknis untuk perlakuan panas karbonisasi dari bagian bantalan yang bergulir", hasil uji kedalaman dan kekerasan dari lapisan yang telah dikarburi pada rol ditunjukkan pada Tabel 2. Kedalaman lapisan yang telah dibampalkan memenuhi persyaratan, dan kekerasan permukaan sampel 1 dan 2 relatif rendah, utama karena sampel telah digunakan. Karena penurunan kekerasan yang disebabkan oleh pemanasan, tidak mungkin untuk menentukan apakah kekerasan asli material memenuhi syarat.
2. Hasil analisis
Dengan membandingkan dan menganalisis sampel dari dua produsen, hasil berikut dapat diperoleh: ① Struktur mikro dari dua sampel adalah sama, keduanya adalah martensit cryptocrystalline halus dan karbida halus, dan struktur pusat adalah mie martensit yang datar dan sejumlah kecil bain. ② Kedalaman lapisan yang dipadamkan dari sampel memenuhi persyaratan, tetapi kekerasannya sedikit lebih rendah dari kisaran yang diperlukan. ③ Morfologi fraktur dari bagian sampel berbeda, dengan sampel 1 menunjukkan fraktur kelelahan dan sampel 2 menunjukkan fraktur instan. ④ Dinding bagian dalam sampel 2 relatif kasar, dengan retakan yang terlihat di ujung ujung, dan karbida besar dalam blok dan bentuk strip di dekat retakan.
Karena fakta bahwa produsen memproduksi rol karburasi dua sisi, lubang dalam dikarburi tanpa penyumbatan lumpur, yang meningkatkan ketahanan aus dari permukaan lubang bagian dalam. Namun, ini membutuhkan kualitas dinding lubang bagian dalam yang lebih tinggi. Namun, dinding lubang dalam sampel 2 relatif kasar, dan alur mikro menjadi sumber retakan kelelahan, menyebabkan rol pecah keluar dari dinding lubang dalam. Selain itu, karbida berbentuk strip yang dihasilkan selama proses karburisasi menghasilkan tekanan termal dan struktural yang signifikan selama pendinginan, yang mempercepat kegagalan rol akibat retakan pendinginan.
Gbr. 3 karbida dalam sampel 2 permukaan dekat
Blocky Carbide; (B) Strip Carbide
2025 April 4 minggu Rekomendasi Produk WBM:
Bulu ayam:
WBM menghasilkan rol lancip mati dengan efisiensi dan otomatisasi tinggi. Rol dibentuk pada satu pers heading dingin otomatis dan diberi makan, dipotong, dan ditinju ke dalam die selama lima langkah.
Kami dapat menghasilkan berbagai jenis dan ukuran roller lancip dies dengan jaminan kualitas, termasuk: kombinasi pukulan, lengan luar, blade, pukulan kombinasi, silinder umpan, kombinasi mati, lengan lapisan ganda, insert.
