Ni對耐磨板延遲斷裂的影響!

  眾所周知,在耐磨板的氧化鐵皮下面有化學(xué)元素的富集,但卻沒(méi)有有關(guān)這種現象對延遲斷裂特性影響的研究。因此,關(guān)于氧化鐵皮下面富集的Ni,是采用實(shí)際產(chǎn)品熱處理后粘有氧化鐵皮的耐磨板進(jìn)行延遲斷裂特性評價(jià),而不是采用以往的切削加工成品試樣進(jìn)行評價(jià)。

  日本對熱處理過(guò)的1500MPa級耐磨板施加抗拉強度為80%的應力后,在50℃×20%的硫氰酸氨溶液中進(jìn)行延遲斷裂試驗(FIP試驗法)時(shí)Ni對延遲斷裂時(shí)間的影響進(jìn)行了研究。隨著(zhù)Ni的增加,斷裂時(shí)間會(huì )大大延長(cháng),當Ni增加到0.77mass%以上時(shí),在100h時(shí)沒(méi)有發(fā)生斷裂。

  另一方面,對表面研磨后的耐磨板進(jìn)行了相同試驗,結果表明雖然斷裂時(shí)間比熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)減小,但同樣能看到添加Ni的作用。但是,從無(wú)Ni添加耐磨板來(lái)看,其斷裂時(shí)間與熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)相同??梢哉J為這種延遲斷裂特性的差異與滲入氫的差異有關(guān)。

  因此,將熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)和耐磨板材質(zhì)放在與延遲斷裂試驗相同的環(huán)境下浸漬5h后,采用升溫式分析法對擴散氫(這里是指在常溫附近在零部件中擴散的氫。在這里,采用升溫式分析法的分析表明,擴散氫是在低于300℃左右的低溫下析出的氫)進(jìn)行了測定。從熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)來(lái)看,隨著(zhù)Ni添加量的增加,擴散氫會(huì )急劇減少,而從耐磨板材質(zhì)來(lái)看,擴散氫卻比熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)增加了,但在研磨后能看到隨著(zhù)Ni的增加,擴散氫呈減少的趨勢。

  采用EPMA對0.77Ni鋼熱處理狀態(tài)下的材質(zhì)表面附近進(jìn)行了調查,在氧化鐵皮和鐵素體的邊界能看到Ni的富集層。如果對Ni添加鋼的表面進(jìn)行研磨,可以清除氧化鐵皮和Ni的富集層,這表明研磨有助于抑制氫的滲入,因此無(wú)論從哪方面來(lái)看,都有必要進(jìn)行研磨。在這里,雖然無(wú)Ni添加鋼只有氧化鐵皮,沒(méi)有Ni富集層,但由于擴散氫的量在研磨前后沒(méi)有變化,因此氧化鐵皮不會(huì )對氫的滲入產(chǎn)生影響。由此可以說(shuō),在Ni添加鋼的熱處理表面,影響氫滲入的是Ni富集層。

  通過(guò)高溫軋制來(lái)擴大Ni富集層,可以抑制氫滲入,提高延遲斷裂特性。