Wirkung der Oberflächenhärtung durch Hochfrequenzinduktionsheizung

Oberflächenhärtung aus Kohlenstoffstahl mit Hochfrequenz-Induktionserwärmung (HFIH) erzeugt einen deutlichen Anstieg der Resistenz gegenüber Korrosion [1, 2] betonen. Das Ausmaß dieser Anstieg hängt die Tiefe der Oberfläche Härten, auf die Stärke der Probe-Kern, und andere Faktoren, deren Einfluss in dieser Untersuchung studiert wurde.

Wirkung der Oberflächenhärtung

Die Oberflächenhärtung Stahl 40Kh Proben erfolgte
durch Erhitzen sie kontinuierlich und progressiv in einer Einzel-Spule
Induktivität der HF Induktion set LGPZ-60 (Frequenz = 200-300 kc,
Anschlusswert = 60 KW). Der anfängliche strukturelle Zustand der Exemplare
vielfältig: einige hatten einer Pearlito-ferritischen Struktur (Fabr.
Glühen) während einige bestand aus Martensit, Troostite oder sotbite
(produziert von abschrecken der Proben von 880 ~ und Anlassen
Sie für 2 Std. bei 180, 850 oder 800 ~ bzw.). Die
Tiefe der Oberfläche gehärtete Schicht war 0,8, 1.8mm im martensitischen
Proben, 1,2 bis 1,8 mm in Proben, bestehend aus
Troostite, und 1,4 und 1,8 mm bei Proben mit einer
Sorbitic-Struktur. Die Tiefe der Oberflächenhärtung war einheitliche
in beiden radialen und axialen Richtungen. Nach der Oberflächenhärtung
die Proben wurden gemildert (2 Std. bei 180 ~ und geschliffen,
eine Klasse 8 Oberflächengüte. Die Härte der Oberfläche gehärtete Schicht
war HRC = 55-57; die Variation in der Mikrohärte mit der
Entfernung der Probenoberfläche ist in Abb. dargestellt. 1.
Stress-Korrosionsprüfungen wurden an zylindrischen Proben durchgeführt.
(20 mm Durchm.) betont in Spannung in eine 20 % ige I12SO4 Lösung
bei Raumtemperatur.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Spannung-Korrosionsbeständigkeit
Stahl mit Fliese Initial ist Pearlito-ferritische Struktur wesentlich höher nach Oberflächenhärtung als nach ordentlichen quenchhardening
(Abb. 2, Kurven 1, 4, 5, G).
Eindringtiefe der Oberfläche Härten von 0,8 bis 2. 5 mm erzeugt eine Dight Zunahme der bedingten statischen
Korrosion-Dauerfestigkeit (Stress-Supernova). Die optimale Oberfläche Härten-Tiefe für Stahl mit einer anfänglichen Pearlito-ferritische Struktur ist 1,8 mm. Eine größere Zunahme der bedingten statischen Korrosion-Dauerfestigkeit wird durch Oberflächenhärtung von Exemplaren mit einem härter (im Vergleich zu Pearlito-ferritische) Kern produziert. Und so, Oberflächenhärtung durch HFIH eine 2.5-2.8 Zunahme der bedingten statischen Korrosion-Dauerfestigkeit von Exemplaren produziert, die musste zunächst eine martensitische, troostitic oder Sorbitic Struktur (siehe Abb. 2), die optimale Oberfläche Härten-Tiefe wird 0,6, 1,2 und 1,4 mm, beziehungsweise.
Zwar die Spannung-Korrosionsbeständigkeit von Stahl nach Oberflächenhärtung meist höher als nach der gewöhnlichen Quenchhardening, die letztere Behandlung gefolgt von Anlassen bei 550 ~ C sorgt für eine viel höhere Resistenz, um Korrosion zu betonen
(Fig..Q). die Oberflächenhärtung von TlFItt kann daher empfohlen werden, als Mittel zur Verbesserung der Stress-Korrosion
Widerstand von Teilen, die unter Bedingungen, die eine hohe Oberflächenhärte erfordern.
Daten gezeichnet für Proben mit unterschiedlichen Strukturen, Oberfläche gehärtet, um die gleiche Tiefe (Abb. 3, Kurve 2) oder
Fliese optimale Tiefe für eine bestimmte Struktur (Abb. 3, Kurve zeigt, die in beiden Fällen den Maximalwert der bedingte
statische Korrosion-Dauerfestigkeit nach Oberflächenhärtung durch TtFItt Stahl mit einer troostitic Struktur aufgezeichnet wurde und der
niedrigste für Proben mit einer Pearlito-ferritische Struktur.
Die Unterschiede in der Spannung-Korrosionsbeständigkeit von Stahl, die eine Behandlung der Oberfläche Härten sind Unterschiede in der Struktur des Materials und des Ausmaßes der Eigenspannungen in Metall Oberflächenschichten erzeugt zugeordnet
(Abb. 4) ~ Oberfläche Härten von HFIH Exemplare mit einer anfänglichen Pearlito-Ferritie, troostitic oder martensitische Struktur produziert Decklagen bestehend aus zwei Zonen (I, II) besitzen unterschiedliche Mikrohärte (Abb. 1) und Struktur.

Abb. 2. Stress-Korrosion Kurven Stahl 40Kh Exemplare nach folgenden
Wärmebehandlungen: 1, 2, 18) gewöhnliche Querempfindlichkeit erhärtender gefolgt von Temperieren
180, 850 und 550 ~; 3,4) Oberflächenhärtung aus Stahl mit
eine Pearlito-ferritische Struktur von HFIH bis zu einer Tiefe von 0,8 Ram, Kurven 8 und 4
Bezug auf Proben mit einem und mehreren Oberfläche Risse, bzw.; 5,
6) Oberfläche Härten von Stahl mit einer Pearlito-ferritische Struktur durch HFIH zu einem
Tiefe von 2,5 bis 1,8 mm, 7, 10) Oberfläche Härten von Stahl
mit einer Sorbitic Struktur bis zu einer Tiefe von 1,8 und 1,4 mm, 8, 11)
Oberflächenhärtung von Stahl mit einer martensitischen Struktur bis zu einer Tiefe von 1,8 und
0,6 mm; 9, 12) Oberflächenhärtung aus Stahl mit einer troostitic
Struktur bzw. bis zu einer Tiefe von 1,8 und 1,2 mm.

Die Mikrostruktur der Oberflächenschicht aus Stahl mit einer anfänglichen Pearlito-ferritische Struktur zeichnet sich nach Fläche
Härten durch eine hochgradig verteilte martensitische Struktur und eine hohe Mikrohärte (Abb. 1, Kurven 1, 5); eine bestimmte Reduzierung
in Mikrohärte in Zone beobachtet ist II auf einer größeren Korngröße zurückzuführen.
Bei Proben mit einer anfänglichen troostitic Struktur führte zur Gründung von Oberflächenschichten Oberflächenhärtung
bestehend aus Abbildung Martensit mit einem erhöhten Troostite und haben daher eine etwas geringere microhardness
(Abb. 1, Kurve 4, zone I); Diese Zone ändert sich allmählich in fein verteilter Martensit mit einer höheren Mikrohärte
(Abb. 1, Kurve 4, zone II).
Decklagen bestehend aus fein produziert von Exemplaren mit einer anfänglichen martensitische Struktur Oberfläche Härten
verteilte Martensit ändern in ein grob kristalline Martensit mit kleinen Troostite Regionen; die maximale Mikrohärte
ist zu beobachten in Zone I (Abb. 1, Kurve 2).
* Die Bestimmung der Eigenspannungen axial erfolgte durch Messung der Belastung von Exemplaren aus der nachfolgenden
Decklagen wurden durch Auflösung [3] entfernt.

Abb. 4. Verteilung der Eigenspannungen nach Oberflächenhärtung durch HFIH von
Stahl-Proben mit einer Pearlito-Ferritie-Struktur in eine Tiefe von 0,8 bis 1,8
mm (Kurven 1 und 4), mit einer Sorbitic-Struktur in eine Tiefe von
l. 4 mm (Kurve 2), und mit einer martensitischen Struktur zu einer Tiefe von 0,6 mm
(Kurve 8).
Und so, schnelle HFIH während Oberflächenhärtung von Stahl-Proben mit verschiedenen ursprünglichen Strukturen führt in jedem Fall
um eine Verfeinerung der Kristallstruktur und zu einer Zunahme der Mikrohärte. Infolgedessen Kompressive Eigenspannungen
Metall Oberflächenschichten hergestellt werden; ihres Umfangs und ihrer Verteilung hängt die Tiefe der Oberfläche Härten, Heiz- und Kühlraten, Änderungen in der bestimmten Metall-Volumes und anderen Faktoren.

Abb. 8. Das Aussehen der Bruchflächen der Oberfläche gehärtete specmens
der Stahl 40Kh mit den folgenden ersten Strukturen: a, b) Pearlitoferritic;
c) troostitic; d) martensitisch.
Wenn die Oberfläche gehärtet Exemplare aus Stahl mit einer anfänglichen Pearlito-ferritische Struktur sind Stress-Korrosion getestet,
zahlreiche eng gelegenen Risse bilden sich auf ihrer Oberfläche; aufgrund der self-relieving Wirkung [5] diese Risse zu produzieren
ein kleiner Rückgang die bedingte statische Korrosion-Dauerfestigkeit als die von einem einzigen Sprung * (Abb. 2, produziert
Kurven 8, 4).
Die Fraktur-Oberfläche dieser Funde ist deutlich in zwei Zonen unterteilt: eine Zone der Ausbreitung einer Korrosion
durch die Ebene Oberfläche gehärtet und die Zone der ultimative Bruch in der Probe-Kern (Abb. 8a) zu knacken. In isolierten
Fällen ein spröder Bruch nahm Platz durch gleichzeitige Vermehrung der mehrere Risse, wodurch eine steplike
Fraktur-Oberfläche wurde hergestellt (Abb. 5 b).
Im Falle der Oberfläche gehärtet Exemplare mit anfänglichen Sorbitic, troostitic (Abb. 5 c) und Martensitie (Abb. 8 d) Strukturen,
der Bruch erfolgte auf dem Pfad des ersten Risses gebildet; Metallographische Untersuchungen ergaben keine andere
Risse in Exemplare dieser Art.
* Die Bildung von einem einzigen Riss wurde durch das Malen des Probe-Messgerät-Teils mit einer Bakelit-Lack sichergestellt und
dann machen einen kreisförmigen Schnitt in der Lack-Beschichtung, ein sehr schmales Band der Probenoberfläche verfügbar zu machen.

REFERENZEN
1. V.T. Stepurenko, Untersuchung der Korrosion und Stress-Korrosionsbeständigkeit von Stahl St. 45 [auf Russisch],
IZD. EIN UdSSR, l ' vov, 1958.
2. I.i. Wassilenko Et Al., FKhMM [sowjetische Materialwissenschaft], Nr. 2, 227, 1966.
. 3 C.V Karpenko und B.F. Ryabov, Et al., FKhMM [sowjetische Materialwissenschaft], Nein, ich, 1966.
4. G.v. Karpenko, Festigkeit des Stahls in korrosiven Medien [auf Russisch], Mashgiz, 1963.
20. September 1967-Institut für Physik und Mechanik, AS UkrSSR, l ' vov

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