Leave Your Message
Oksidasiegedrag van relings tydens slypproses

Nuus

Oksidasiegedrag van relings tydens slypproses

2024-12-25
Tydens die interaksie tussen skuurmiddels en spoorstawe genereer die plastiese vervorming van die relings hitte, en die wrywing tussen skuurmiddels en spoormateriaal genereer ook slyphitte. Die slyp van staalrelings word in 'n natuurlike atmosfeer uitgevoer, en tydens die slypproses word die staalspoormateriaal onvermydelik geoksideer onder die hitte van slyp. Daar is 'n noue verband tussen oppervlakoksidasie van staalrelings en spoorbrande. Daarom is dit nodig om die oksidasiegedrag van die spooroppervlak tydens die slypproses te bestudeer.

Daar is gerapporteer dat drie tipes slypstene met druksterktes voorberei is, met sterktes van onderskeidelik 68.90 MPa, 95.2 MPa en 122.7 MPa. Volgens die volgorde van slypsteensterkte word GS-10, GS-12.5 en GS-15 gebruik om hierdie drie groepe slypstene voor te stel. Vir die staalspoormonsters wat deur drie stelle slypstene GS-10, GS-12.5 en GS-15 gemaal is, word hulle onderskeidelik verteenwoordig deur RGS-10, RGS-12.5 en RGS-15. Voer slyptoetse uit onder slyptoestande van 700 N, 600 rpm en 30 sekondes. Om meer intuïtiewe eksperimentele resultate te verkry, neem die spoorslypsteen 'n penskyfkontakmodus aan. Ontleed die oksidasiegedrag van die spooroppervlak na slyp.

Die oppervlakmorfologie van die gemaalde staalreling is waargeneem en geanaliseer deur gebruik te maak van SM en SEM, soos getoon in Fig.1. Die SM-resultate van die grondspooroppervlak toon dat namate die slypsteensterkte toeneem, die kleur van die grondspooroppervlakte van blou en geelbruin na die oorspronklike kleur van die reling verander. Die studie deur Lin et al. het getoon dat wanneer die maaltemperatuur onder 471 ℃ is, die oppervlak van die spoor normale kleur vertoon. Wanneer die maaltemperatuur tussen 471-600 ℃ is, toon die spoor ligte geel brandwonde, terwyl wanneer die maaltemperatuur tussen 600-735 ℃ is, die oppervlak van die spoor blou brandwonde toon. Gegrond op die kleurverandering van die grondspooroppervlak, kan daar dus afgelei word dat soos die sterkte van die slypsteen afneem, die slyptemperatuur geleidelik toeneem en die graad van spoorverbranding toeneem. EDS is gebruik om die elementêre samestelling van die grond staal spoor oppervlak en puin onderste oppervlak te ontleed. Die resultate het getoon dat met die toename in slypsteensterkte, die inhoud van O-element op die oppervlak van die spoor afgeneem het, wat 'n vermindering in die binding van Fe en O op die oppervlak van die spoor aandui, en 'n afname in die graad van oksidasie van die spoor, in ooreenstemming met die neiging van kleurverandering op die oppervlak van die spoor. Terselfdertyd neem die inhoud van O-element op die onderste oppervlak van die slyprommel ook af met die toename in slypsteensterkte. Dit is opmerklik dat vir die oppervlak van die staalspoor wat deur dieselfde slypsteen en die onderste oppervlak van die slyprommel gemaal word, die inhoud van O-element op die oppervlak van laasgenoemde hoër is as dié van eersgenoemde. Tydens die vorming van puin vind plastiese vervorming plaas en hitte word gegenereer as gevolg van die saampersing van skuurmiddels; Tydens die proses van puinuitvloei vryf die onderste oppervlak van die puin teen die voorkantoppervlak van die skuurmiddel en genereer hitte. Daarom lei die gekombineerde effek van puin vervorming en wrywingshitte tot 'n hoër mate van oksidasie op die onderste oppervlak van die puin, wat lei tot 'n hoër inhoud van O-element.
Oksidasiegedrag van relings du1

(a) Lae sterkte slypsteen gemaalde staal spooroppervlak (RGS-10)

Oksidasiegedrag van relings du2

(b) Oppervlakte van staalspoorgrond met mediumsterkte slypsteen (RGS-12.5)

Oksidasiegedrag van relings du3

(c) Hoë sterkte slyp klip gemaalde staal spooroppervlak (RGS-15)
Fig. 1. Oppervlakmorfologie, puinmorfologie en EDS-analise van staalrelings na slyp met verskillende intensiteite van slypstene
Ten einde die oksidasieprodukte op die oppervlak van staalrelings en die variasie van oksidasieprodukte met die graad van spooroppervlakverbranding verder te ondersoek, is X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS) gebruik om die chemiese toestand van elemente in die naby-oppervlaklaag op te spoor. van gemaalde staalrelings. Die resultate word in Fig.2 getoon. Die volledige spektrum analise resultate van die spooroppervlak na slyp met verskillende intensiteite van slypstene (Fig.2 (a)) toon dat daar C1s, O1s en Fe2p pieke op die grondspooroppervlak is, en die persentasie O-atome neem af met die graad van brand op die spooroppervlak, wat ooreenstem met die patroon van EDS-ontledingsresultate op die spooroppervlak. As gevolg van die feit dat XPS die elementêre toestande naby die oppervlaklaag (ongeveer 5 nm) van die materiaal opspoor, is daar sekere verskille in die tipes en inhoud van elemente wat deur XPS volle spektrum opgespoor word in vergelyking met die staalspoorsubstraat. Die C1s-piek (284.6 eV) word hoofsaaklik gebruik om die bindingsenergieë van ander elemente te kalibreer. Die belangrikste oksidasieproduk op die oppervlak van staalrelings is Fe-oksied, dus word die smal spektrum van Fe2p in detail ontleed. Fig.2 (b) tot (d) toon die smalspektrum-analise van Fe2p op die oppervlak van staalrelings RGS-10, RGS-12.5 en RGS-15, onderskeidelik. Die resultate dui aan dat daar twee bindingsenergie-pieke by 710.1 eV en 712.4 eV is, toegeskryf aan Fe2p3/2; Daar is bindingsenergie pieke van Fe2p1/2 by 723.7 eV en 726.1 eV. Die satellietpiek van Fe2p3/2 is op 718.2 eV. Die twee pieke by 710.1 eV en 723.7 eV kan toegeskryf word aan die bindingsenergie van Fe-O in Fe2O3, terwyl die pieke by 712.4 eV en 726.1 eV toegeskryf kan word aan die bindingsenergie van Fe-O in FeO. Die resultate dui daarop dat Fe3O4 Fe2O3. Intussen is geen analitiese piek by 706.8 eV opgespoor nie, wat die afwesigheid van elementêre Fe op die grondspooroppervlak aandui.
Oksidasiegedrag van relings du4
(a) Vollespektrumanalise
Oksidasiegedrag van relings du5
(b) RGS-10 (blou)
Oksidasiegedrag van relings du6
(c) RGS-12.5 (liggeel)
Oksidasiegedrag van relings du7
(d) RGS-15 (oorspronklike kleur van staalspoor)

Fig.2. XPS-analise van spooroppervlaktes met verskillende grade van brandwonde

Die piek area persentasies in die Fe2p smal spektrum toon dat vanaf RGS-10, RGS-12.5 tot RGS-15, die piek area persentasies van Fe2+2p3/2 en Fe2+2p1/2 toeneem, terwyl die piek area persentasies van Fe3+ 2p3/2 en Fe3+2p1/2 verminder. Dit dui aan dat namate die graad van oppervlakbrand op die spoor afneem, die Fe2+-inhoud in die oppervlakoksidasieprodukte toeneem, terwyl die Fe3+-inhoud afneem. Die verskillende komponente van die oksidasieprodukte lei tot verskillende kleure van die grondreling. Hoe hoër die graad van oppervlakbrand (blou), hoe hoër is die inhoud van Fe2O3-produkte in die oksied; Hoe laer die graad van oppervlakbrand, hoe hoër is die inhoud van FeO produkte.