تحليل على جودة المعالجة المادية والحرارة من أسطوانة تحمل المغزل لآلة الدرع الأجنبي

خلاصة:من خلال تحليل الفهارس الفنية الرئيسية لتحمل الأسطوانة من آلة الدرع الأجنبي ، مثل التركيب الكيميائي والصلابة والبنية المجهرية ، يتم توفير الدعم الفني لتأميم محمل المغزل لآلة الدرع ، والتي لها أهمية كبيرة．

الكلمات الرئيسية:المحمل المتداول آلة الدرع البنية المجهرية

يعد المحمل الرئيسي لآلة الدرع مكونًا رئيسيًا لآلة الدرع ، والذي يستخدم في نظام رأس الدرع. تؤثر عمر الخدمة وموثوقيتها بشكل مباشر على سلامة بناء آلة الدرع. في الوقت الحاضر ، يعتكر الدول الأجنبية أن السوق الرئيسي لآلات نفق الدرع في الصين يحتكر تمامًا. لتحقيق توطين تكنولوجيا نفق الدرع ، من الضروري تطوير وتصنيع المحامل الرئيسية لآلات نفق الدرع بشكل مستقل. نظرًا لبيئة العمل القاسية وقدرة تحمل المعقدة للعمود الرئيسي لآلات نفق الدرع ، يجب أن تحمل الأحمال المشتركة مثل القوة المحورية ، والقوة الشعاعية ، واللحظة المنقوقة ، وما إلى ذلك عند العمل في ظل ظروف الحمل الثقيلة والمتغيرة. إن الأداء والموثوقية وعمر الخدمة من البكرات هي العوامل الرئيسية التي تحدد عمر الخدمة وموثوقية المحامل الرئيسية لآلة الدرع. لذلك ، فإن فهم المواد وإتقانها لجودة المعالجة الحرارية من بكرات الحمل الرئيسية لآلة الدرع الأجنبي المتقدم ذات أهمية كبيرة لتوطين المحامل الرئيسية لآلة الدرع.

1. التحليل الكيميائي

تم اختبار التركيب الكيميائي لعينات الأسطوانة الرئيسية للمحملات من آلات نفق الدرع في المنزل والخارج باستخدام مطياف القراءة المباشر Swiss ARL 4460. يتم عرض النتائج في الجدول 1. المادة الأسطوانة في الصين هي GCR18MO ، والقيم القياسية في الجدول هي متطلبات GB\/T 18254-2002. وفقًا للجدول ، فإن محتوى C و Cr و Si و Trace Elements وعناصر الشوائب في المواد الأسطورية الرئيسية لآلات الدرع الأجنبي يشبه GCR18MO ، لكن محتوى عناصر MN و MO مرتفع نسبيًا. لذلك ، يمكن تحديد أن المادة المستخدمة في أسطوانة الحمل الرئيسية لآلات الدرع الأجنبي تنتمي إلى الصلب الذي يحمل كروم الكربون المرتفع GCR18MO.

نظرًا للإجهاد المعقد على بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع وحجم الأسطوانة الكبير نسبيًا ( 100 مم × 100 مم) ، من أجل تلبية ظروف الخدمة ، يجب أن يتمتع جوهر البكرات أيضًا بقوة عالية. لذلك ، يجب أن يكون للمادة صلابة عالية. تهدف الزيادة في محتوى MN في مواد بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي بشكل أساسي إلى تحسين قابلية الصلب وتقوية المصفوفة ؛ إن زيادة محتوى عنصر MO بشكل مناسب لا يمكن أن تحسن من قابلية الصلابة فحسب ، بل تتغلب أيضًا على مشكلة هشاشة التخفيف الناتجة عن زيادة محتوى عنصر MN.

2. التحليل المعدني

3. تم استخدام المجهر البصري Olympus GX51 لإجراء اختبار بنية المعادن على بكرات تحمل الأسطح الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي. تظهر الهياكل المعدنية السطحية والأساسية في الشكل 1 والشكل 2 ، على التوالي. etchant المستخدم هو محلول كحول حمض النيتريك 4 ٪.

الشكل 1 هيكل المعادن السطحية

الشكل 2 الشكل 2 بنية المعادن للقلب

مقارنة الشكل 1 والشكل 2 ، يمكن أن نرى بوضوح أن هناك عددًا كبيرًا من الكربيد غير المحلول (البقع الساطعة البيضاء في الشكل) والمارتينيت (المناطق الرمادية الداكنة) في أنسجة القلب. سبب ظهور كربيد غير محلول هو أنه في ظل نفس وقت التبريد والتسخين ، يكون وقت العزل المكافئ في القلب أقصر من السطح ، ولا يكفي التمييز ، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من الكربيد التي لا تتحول إلى أوستنيت. سبب ظهور بنية البينيت يرجع إلى الحجم الكبير للأسطوانة ، وتحت نفس ظروف التبريد ، لم يحصل اللب على معدل التبريد المطلوب للبينيت.

الغرض من إجراء التحليل المعدني على العينة هو تحديد ما إذا كانت البنية المجهرية لأسرب المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي هي martensite ، أو البنيت السفلي ، أو بنية مركبة لكليهما ، من أجل تحديد أساليب عملية المعالجة الحرارية والمعلمات. في مرحلة الذهب منخفض التكبير ، فإن الهياكل التي تشبه الإبرة السوداء التي يمكن رؤيتها بوضوح هي في الغالب بينت. السفلي البنيت هو خليط ميكانيكي يتكون من الفريت الشبيه بالورقة الكربونية والكربود المرسى داخليًا. ينتمي GCR18MO إلى الفولاذ الكربوني العالي ، والبنية المجهرية التي تم الحصول عليها بعد التبريد هي martensite تشبه الورقة (الإبرة مثل martensite). لذلك ، تحت المجهر المعدني ، فإن البنية المجهرية للبينيت السفلي تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في مارتينسيت عالية الكربون. فقط من خلال إجراء الملاحظة المتعمقة وتحليل البنية المجهرية من خلال المجهر الإلكتروني يمكن إصدار أحكام دقيقة.

3. تحليل المجهر الإلكتروني للإرسال

تم تحليل عينات الأسطوانة الرئيسية المحفوظة من آلات نفق الدرع الأجنبي باستخدام مجهر إلكترون إلكتروني إلكتروني ياباني 21 0 0 0 مجهر الإلكترون عالي الدقة ، ويظهر مواقع أخذ العينات في الشكل 3. حجم العينة هو 0.5 مم × 10 مم × 10 مم. يكون سمك العينة أرضًا إلى 200-500 nm باستخدام طريقة ترقق الأيونات ، ثم يتم تحليلها بواسطة المجهر الإلكتروني للإرسال.

الشكل 3 الشكل التخطيطي لموقع أخذ العينات

تُظهر الملاحظة الأولية أن العينات تتميز بشكل أساسي ببنيت أقل. هناك كربيد صغير في المعكرونة المسطحة وبعض martensites بدون كربيد. تُظهر النتائج الإحصائية أن هناك حوالي 80 ٪ ~ 90 ٪ من الباينيت ، وكمية صغيرة من martensite والكربيد الكبير غير المحلول. يتم عرض صور مجهر الإلكترون في الإرسال في الأشكال 4-6.

الشكل 4 خصائص bainite

الشكل 5 - خصائص الباينيت والكربيدات غير المحلولة

من خلال تحليل المجهر الإلكتروني للإرسال ، يمكن ملاحظة أنه أثناء التبريد المتساوي لكرات الحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي ، من أجل تحسين قوة وصلابة البكرات وبالتالي تعزيز قدرتها الحاملة للحمل ، يتم اعتماد طريقة تعديل عملية التبريد المتساوي. بعد التبريد ، لا يكون الهيكل الناتج بنية bainite واحدة ، بل هيكل مركب يتكون أساسًا من الباينيت ويحتوي على كمية صغيرة من martensite. لا يتمتع هذا الهيكل المركب بقوة وصياغة عالية فحسب ، بل يتمتع أيضًا بتأثير جيد ، والتي يمكن أن تلبي ظروف الخدمة القاسية للمحامل الرئيسية لآلة الدرع.

الشكل 6: خصائص bainite و martensite

بعد تحديد تكوين المادة ، يمكن ضبط المحتوى النسبي للبينيت والمارتينيت عن طريق ضبط معلمات عملية التبريد متساوي الحرارة. العوامل الرئيسية التي تؤثر على محتوى bainite هي:

(1) درجة حرارة التدفئة: كلما ارتفعت درجة حرارة التدفئة ، كلما زادت استقرار أوستنيت ، وأعلى محتوى الأوستينيت المتبقي وأقل محتوى الباينيت بعد تبريد متساوي الحرارة.

(2) في نفس الوقت متساوي الحرارة ، كلما انخفضت درجة الحرارة متساوي الحرارة ، وأبطأ معدل التحول للبينيت ، وارتفاع محتوى الأوستينيت المتبقي ، وانخفاض محتوى البينيت.

(3) في نفس درجة حرارة متساوي الحرارة ، كلما كان الوقت المتساوي أقصر ، كلما أكملت تحول البانيت ، كلما انخفضت محتوى البينيت ، وأعلى محتوى martensite. من بين العوامل التي تؤثر على تحول البينيت ، فإن ضبط درجة حرارة التدفئة ودرجة حرارة متساوي الحرارة سيؤدي إلى العديد من العوامل غير المواتية ، وبالتالي ، فإن نطاق تعديل كلاهما صغير جدًا. أثناء التبريد المتساوي ، يمكن تعديل المحتوى النسبي للبينيت والمارتينيت عن طريق تقليل الوقت متساوي الحرارة ، بحيث يكون تحول البانيت غير مكتمل ، ويمكن تحويل الأوستينيت المتبقية إلى مارتينيت ، مما يزيد من محتوى مارتينيت وتحسين قوة وصب العربة.

4. التفتيش صلابة

من أجل فهم صلابة وتوزيع بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي ، تم إجراء اختبار الصلابة في الوجوه النهائية للبكرات من السطح إلى الداخل ، مع اختبار ما مجموعه 8 نقاط. بعد ذلك ، قم بقطع الأسطوانة على طول 1\/2 من طولها ، وطحن الملف الشخصي ، واستخدم اختبار صلابة Rockwell لاختبار صلابة السطح ، والصلابة الأساسية ، وتوزيعها من الأسطوانة من الحافة إلى المركز. تم اختبار ما مجموعه 16 نقطة ، ونتائج الاختبار. يظهر موقع اختبار الصلابة في الشكل 7.

الشكل 7 الشكل 7 خريطة موقع الصلابة

سبب ارتفاع صلابة البكرات هو أن مواد الأسطوانة الأجنبية قد زادت من محتوى عنصر MN وزادت بشكل مناسب من محتوى MO ، مما يحسن من قابلية الصلب ؛ بالإضافة إلى ذلك ، أثناء التبريد متساوي الحرارة للأسطوانة ، يكون معدل تبريد وجه الأسطوانة سريعًا نسبيًا.

سبب الصلابة الموحدة للبكرات هو أن تكوين وهيكل المواد الأجنبية موحدة للغاية ، وخلال المعالجة الحرارية ، يكون تبريد أجزاء مختلفة من البكرات موحدة نسبيًا.

نظرًا للإجهاد المعقد على بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع ، فليس من المطلوب فقط أن تكون البكرات لها صلابة جيدة ، ولكن أيضًا قوة وصياغة عالية لتلبية متطلباتها لتحمل الأحمال الثقيلة. في الحالة التي تم فيها تحديد تكوين المادة الأسطورية ، تعتمد صلابة الأسطوانة بالكامل على عملية المعالجة الحرارية. من اختيار المواد الخاصة بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي وتحليل البنية المجهرية ، يمكن تحديد أن عملية معالجة الحرارة المستخدمة للبكرات هي أساسا تبريد متساوي الحرارة. الغرض من التبريد الحراري البنيتي هو الحصول على بنية بينيتي أقل ، والتي لها خصائص ميكانيكية شاملة جيدة. ومع ذلك ، إذا تم استخدام علاج التبريد المتساوي البانيتي التقليدي ، فإن الهيكل الذي تم الحصول عليه هو بنية bainitic أقل بنسبة 100 ٪. بالمقارنة مع بنية martensitic ، على الرغم من أن الصلابة قد تحسنت بشكل كبير ، فإن الصلابة منخفضة نسبيًا ، والتي لا يمكن أن تلبي متطلبات قوة حمل العمود الرئيسية لآلة الدرع.

من خلال ضبط معلمات عملية التبريد متساوي الحرارة وتغيير التشكل ، ونسبة ، ومحتوى الأوستينيت المتبقي للبنية البنيت التي تم الحصول عليها بعد التبريد المتساوي ، يمكن تحسين صلابة التبريد المتساوي. العوامل الرئيسية التي تؤثر على صلابة الأجزاء بعد تبريد متساوي الحرارة هي:

(1) سمك الأنسجة البينيت. كلما كانت المنظمة الأكثر روعة ، كلما ارتفعت الصلابة. يمكن تعديل سمك المنظمة عن طريق ضبط درجة حرارة متساوي الحرارة للتخفيف متساوي الحرارة البينيت. كلما انخفضت درجة حرارة متساوي الحرارة ، كلما كانت بنية البينيت أرقى وارتفاع صلابة.

(2) محتوى bainite ، والذي يشير إلى المحتوى النسبي للبينيت والمرتينيت في الأنسجة. كلما ارتفع محتوى البينيت ، انخفض محتوى martensite في الأنسجة ، وانخفاض صلابة ، والعكس صحيح. يمكن ضبط محتوى البانيت في المؤسسة عن طريق ضبط وقت التبريد متساوي الحرارة. كلما طال الوقت متساوي الحرارة ، كلما ارتفع محتوى الباينيت في الأنسجة ، انخفض محتوى martensite ، وانخفاض صلابة. من هذا ، يمكن ملاحظة أن وقت التبريد المتساوي للأسطوانة يمكن تقصيره بشكل مناسب لزيادة محتوى martensite في الهيكل ، مما يحقق في نهاية المطاف هدف تحسين صلابة الأسطوانة.

(3) محتوى الأوستينيت المتبقي. كلما ارتفع محتوى أوستنيت المتبقي ، انخفض صلابة.

5. تحليل حجم الحبوب

يظهر الشكل 8 نتائج تحليل حجم الحبوب من بكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي في الشكل 8. يظهر موضع العينة في الشكل 3. المحدد المستخدم هو محلول حمض البيكريك ، ودوديسيليبينزينيسولفونات الصوديوم ، وحمض الهيدروكلوريك في الماء.

الشكل 8 حجم الحبوب

كما هو موضح في الشكل ، فإن حجم الحبوب في الأسطوانة صغير جدًا ، حيث يصل إلى المستوى 9 في GB\/T 6394 "طريقة لتحديد متوسط ​​حجم الحبوب للمعادن". هناك العديد من العوامل التي تؤثر على حجم الحبوب ، وأهمها التركيب الكيميائي للمادة ودرجة حرارة التدفئة ووقت الاحتفاظ أثناء المعالجة الحرارية. كلما ارتفعت درجة حرارة التدفئة وطول وقت الحجز أثناء المعالجة الحرارية ، كلما كان حجم الحبوب الخشن ، والعكس صحيح.

حجم الحبوب من الصلب له تأثير كبير على خصائصه. نظرًا لحقيقة أن حدود الحبوب هي عقبات أمام حركة الخلع ، فإنها تعاني من مقاومة تشوه كبيرة عند تشوهها إلى موضع حدود الحبوب. حدود الحبوب يمكن أن تحد من تشوه البلاستيك ضمن نطاق معين. لذلك ، كلما زادت حدود الحبوب ، زادت قوة العائد من الصلب. كلما ارتفع مستوى حجم الحبوب ، كلما كانت الحبوب الأكثر روعة ، أكبر مساحة إجمالية لحدود الحبوب ، وكلما زادت قوة العائد للصلب. نظرًا لقدرة حدود الحبوب على منع انتشار microcracks في الصلب ، يمكن للحبوب الدقيقة أيضًا تحسين صلابة الصلب.

6. الخلاصة

من خلال تحليل شامل ومتعمق لكرات المحمل الرئيسية لآلات نفق الدرع الأجنبي ، تم إتقان التكوين المادي ، والبنية المجهرية للمعالجة الحرارية ، والصلابة ، وحجم الحبوب ، ومحتوى أوستنيت المتبقي من البكرات المتقدمة للمجهزة ، مما يوفر الدعم الفني لتنمية المحامل الرئيسية لآلات التلوق في الصين في الصين.

2025 April 3rd Week WBM توصية المنتج:

ريشة:

ينتج WBM أن الأسطوانة المتقاعدة مع كفاءة عالية وأتمتة. تتشكل البكرات على مكبس عنوان البرد التلقائي التلقائي ويتم تغذيته ، ويقطع ، ويتم تثبيته في المموت لخمس خطوات.

يمكننا إنتاج أنواع وأحجام مختلفة من الأسطوانة المتقدمة مع ضمان الجودة ، وتشمل: الجمع بين الأكمام ، الأكمام الخارجية ، الشفرة ، المثقبة ، اسطوانة التغذية ، يموت مزيج ، غلاف طبقة مزدوجة ، إدراج.

اتصل بنا:

هاتف: +8615937969996

البريد الإلكتروني: info@w-bm.com

الموقع: www.bearingroller.com