العوامل المؤثرة على عمر تعب الفولاذ

ما هي العوامل التي تؤثر على عمر الكلال لمحمل الفولاذ؟ ويتم تحليل المشاكل المذكورة أعلاه على النحو التالي:
1. تأثير النتريدات على حياة التعب
وقد أشار بعض العلماء إلى أنه عند إضافة النيتروجين إلى الفولاذ، تنخفض نسبة حجم النتريدات. ويرجع ذلك إلى انخفاض متوسط ​​حجم الشوائب الموجودة في الفولاذ. نظرًا لأن التكنولوجيا محدودة، لا يزال هناك عدد كبير من الجسيمات المتضمنة التي يقل حجمها عن 0.2 بوصة. إن وجود جزيئات النتريد الصغيرة هذه على وجه التحديد هو الذي له تأثير مباشر على عمر الكلال للصلب المحمل. يعتبر Ti أحد أقوى العناصر التي تشكل النتريدات. لها جاذبية نوعية صغيرة وسهلة الطفو. يبقى جزء من Ti في الفولاذ لتكوين شوائب متعددة الزوايا. من المحتمل أن تتسبب مثل هذه الشوائب في تركيز الإجهاد المحلي وشقوق التعب، لذلك من الضروري التحكم في حدوث مثل هذه الشوائب.
تظهر نتائج الاختبار أن محتوى الأكسجين في الفولاذ انخفض إلى أقل من 20 جزء في المليون، وزيادة محتوى النيتروجين، وتحسين حجم ونوع وتوزيع الشوائب غير المعدنية، وتقليل الشوائب المستقرة بشكل كبير. على الرغم من زيادة جزيئات النتريد في الفولاذ، إلا أن الجزيئات صغيرة جدًا ويتم توزيعها في حالة مشتتة عند حدود الحبوب أو داخل الحبوب، مما يصبح عاملاً مناسبًا، بحيث تكون قوة ومتانة الفولاذ الحامل متطابقة بشكل جيد، ويتم زيادة صلابة وقوة الفولاذ بشكل كبير. وخاصة تأثير تحسين حياة التعب الاتصال هو موضوعي.
2. تأثير الأكاسيد على حياة التعب
يعد محتوى الأكسجين في الفولاذ عاملاً مهمًا يؤثر على المادة. كلما انخفض محتوى الأكسجين، زادت النقاء وطول العمر المقدر المقابل. هناك علاقة وثيقة بين محتوى الأكسجين في الفولاذ والأكاسيد. أثناء عملية تصلب الفولاذ المنصهر، يشكل الأكسجين المذاب من الألومنيوم والكالسيوم والسيليكون وعناصر أخرى أكاسيد. محتوى تضمين الأكسيد هو وظيفة الأكسجين. ومع انخفاض محتوى الأكسجين، ستنخفض شوائب الأكسيد؛ محتوى النيتروجين هو نفس محتوى الأكسجين، وله أيضًا علاقة وظيفية مع النتريد، ولكن نظرًا لأن الأكسيد أكثر تشتتًا في الفولاذ، فإنه يلعب نفس الدور الذي تلعبه نقطة ارتكاز الكربيد. ، لذلك ليس له أي تأثير مدمر على عمر الكلال للصلب.
بسبب وجود الأكاسيد فإن الفولاذ يدمر استمرارية المصفوفة المعدنية، ولأن معامل التمدد للأكاسيد أصغر من معامل التمدد للمصفوفة الفولاذية الحاملة، عند تعرضها لضغوط متناوبة فإنه من السهل توليد تركيز الإجهاد وتصبح أصل التعب المعدني. يحدث معظم تركيز الإجهاد بين الأكاسيد وشوائب النقاط والمصفوفة. عندما يصل الضغط إلى قيمة كبيرة بما فيه الكفاية، ستحدث الشقوق، والتي سوف تتوسع وتدمر بسرعة. كلما انخفضت اللدونة للشوائب وكان الشكل أكثر وضوحًا، زاد تركيز الضغط.
3. تأثير الكبريتيد على حياة التعب
تقريبا كل محتوى الكبريت في الفولاذ موجود في شكل كبريتيدات. كلما زاد محتوى الكبريت في الفولاذ، زادت نسبة الكبريتيد في الفولاذ. ومع ذلك، نظرًا لأن الكبريتيد يمكن أن يكون محاطًا جيدًا بالأكسيد، فإن تأثير الأكسيد على عمر الكلال يقل، وبالتالي فإن تأثير عدد الشوائب على عمر الكلال لا يرتبط بشكل مطلق بطبيعة وحجم وتوزيع الادراج. كلما كانت هناك شوائب معينة، كلما انخفض عمر التعب، ويجب النظر في العوامل المؤثرة الأخرى بشكل شامل. في الفولاذ الحامل، يتم تشتيت الكبريتيدات وتوزيعها في شكل ناعم، ويتم خلطها مع شوائب الأكسيد، والتي يصعب التعرف عليها حتى عن طريق الطرق المعدنية. وقد أكدت التجارب أنه على أساس العملية الأصلية، فإن زيادة كمية Al لها تأثير إيجابي على تقليل الأكاسيد والكبريتيدات. وذلك لأن Ca لديه قدرة قوية إلى حد ما على إزالة الكبريت. الشوائب لها تأثير ضئيل على القوة، ولكنها أكثر ضررًا على صلابة الفولاذ، وتعتمد درجة الضرر على قوة الفولاذ.
وأشار شياو جيمي، وهو خبير معروف، إلى أن الشوائب في الفولاذ هي مرحلة هشة، وكلما زاد حجم الجزء، انخفضت الصلابة؛ كلما زاد حجم الشوائب، كلما انخفضت الصلابة بشكل أسرع. بالنسبة لصلابة كسر الانقسام، كلما كان حجم الشوائب أصغر وصغر التباعد بين الشوائب، كلما زادت صرامة لا تنخفض فحسب، بل تزداد. من غير المرجح أن يحدث كسر الانقسام، وبالتالي زيادة قوة كسر الانقسام. لقد أجرى شخص ما اختبارًا خاصًا: تنتمي دفعتا الفولاذ A وB إلى نفس نوع الفولاذ، لكن الشوائب الموجودة في كل منهما مختلفة.