Leave Your Message
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen hiontaprosessin aikana

Uutiset

Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen hiontaprosessin aikana

25.12.2024
Hioma-aineiden ja kiskojen välisen vuorovaikutuksen aikana kiskojen plastinen muodonmuutos tuottaa lämpöä, ja myös hioma-aineiden ja kiskomateriaalien välinen kitka tuottaa hiontalämpöä. Teräskiskojen hionta tapahtuu luonnollisessa ilmakehässä, ja hiontaprosessin aikana teräskiskomateriaali väistämättä hapettuu hiontalämmössä. Teräskiskojen pinnan hapettumisen ja kiskojen palamisen välillä on läheinen yhteys. Siksi on tarpeen tutkia kiskon pinnan hapettumiskäyttäytymistä hiontaprosessin aikana.

On raportoitu, että valmistettiin kolmen tyyppisiä puristuslujuudella varustettuja hiomakiviä, joiden lujuus oli 68,90 MPa, 95,2 MPa ja 122,7 MPa. Hiomakivien lujuusjärjestyksen mukaan GS-10, GS-12.5 ja GS-15 edustavat näitä kolmea hiomakiviryhmää. Kolmella hiomakivisarjalla GS-10, GS-12.5 ja GS-15 hiottujen teräskiskonäytteiden osalta niitä edustavat vastaavasti RGS-10, RGS-12.5 ja RGS-15. Suorita hiontatestit hiontaolosuhteissa 700 N, 600 rpm ja 30 sekuntia. Intuitiivisempien kokeellisten tulosten saamiseksi kiskon hiomakivi ottaa käyttöön tappilevyn kosketustilan. Analysoi kiskon pinnan hapettumiskäyttäytyminen hionnan jälkeen.

Hiotun teräskiskon pinnan morfologiaa tarkkailtiin ja analysoitiin käyttämällä SM:ää ja SEM:ää kuvan 1 mukaisesti. Maakiskon pinnan SM-tulokset osoittavat, että hiomakiven lujuuden kasvaessa maakiskon pinnan väri muuttuu sinisestä ja keltaruskeasta kiskon alkuperäiseen väriin. Lin et al. osoitti, että kun hiontalämpötila on alle 471 ℃, kiskon pinta näyttää normaalilta. Kun hiontalämpötila on välillä 471-600 ℃, kiskossa näkyy vaaleankeltaisia ​​palovammoja, kun taas hiontalämpötilan ollessa 600-735 ℃, kiskon pinnassa näkyy sinisiä palovammoja. Näin ollen maakiskon pinnan värinmuutoksen perusteella voidaan päätellä, että hiomakiven lujuuden pienentyessä hiontalämpötila asteittain nousee ja kiskon palamisaste kasvaa. EDS:llä analysoitiin hiotun teräskiskon pinnan ja roskien pohjapinnan alkuainekoostumusta. Tulokset osoittivat, että hiomakiven lujuuden kasvaessa O-elementin pitoisuus kiskon pinnalla väheni, mikä viittaa Fe:n ja O:n sitoutumisen vähenemiseen kiskon pintaan ja hapetusasteen laskuun. kiskon pinnan värinmuutostrendin mukaisesti. Samalla myös hiomajätteen alapinnan O-elementin pitoisuus pienenee hiomakiven lujuuden kasvaessa. On syytä huomata, että samalla hiomakivellä hiotulla teräskiskon pinnalla ja hiomajätteen pohjapinnalla O-elementin pitoisuus jälkimmäisen pinnalla on suurempi kuin edellisen. Roskien muodostumisen aikana tapahtuu plastista muodonmuutosta ja lämpöä syntyy hioma-aineiden puristamisesta; Roskien ulosvirtausprosessin aikana jätteen pohjapinta hankaa hioma-aineen etupintaa ja kehittää lämpöä. Siksi jätteen muodonmuutoksen ja kitkalämmön yhteisvaikutus johtaa korkeampaan hapettumisasteeseen jätteen pohjapinnalla, mikä johtaa korkeampaan O-elementin pitoisuuteen.
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du1

(a) Matala luja hiomakivihiottu teräskiskon pinta (RGS-10)

Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du2

(b) Teräskiskon pinta, joka on hiottu keskivahvalla hiomakivellä (RGS-12.5)

Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du3

(c) Erittäin luja hiomakivihiottu teräskiskon pinta (RGS-15)
Kuva 1. Teräskiskojen pintamorfologia, roskamorfologia ja EDS-analyysi eri intensiteetillä hiomakivillä hionnan jälkeen
Teräskiskojen pinnalla olevien hapettumistuotteiden ja hapetustuotteiden vaihtelun kiskon pinnan palamisasteen mukaan tutkimiseksi tarkemmin käytettiin röntgenfotoelektronispektroskopiaa (XPS) lähipinnan kerroksen alkuaineiden kemiallisen tilan havaitsemiseen. hiotuista teräskisoista. Tulokset on esitetty kuvassa 2. Kiskon pinnan täysspektrianalyysitulokset eri intensiteetillä hiomakivillä hionnan jälkeen (kuva 2 (a)) osoittavat, että maakiskon pinnalla on C1s-, O1s- ja Fe2p-piikkejä ja O-atomien prosenttiosuus pienenee kiskon pinnan palamisaste, joka on yhdenmukainen kiskon pinnalla olevien EDS-analyysitulosten mallin kanssa. Koska XPS havaitsee alkuainetilat lähellä materiaalin pintakerrosta (noin 5 nm), XPS:n täyden spektrin havaitsemien elementtien tyypeissä ja sisällöissä on tiettyjä eroja teräskiskon alustaan ​​verrattuna. C1s-huippua (284,6 eV) käytetään pääasiassa muiden alkuaineiden sidosenergioiden kalibrointiin. Pääasiallinen hapetustuote teräskiskojen pinnalla on Fe-oksidi, joten Fe2p:n kapea spektri analysoidaan yksityiskohtaisesti. Kuvat 2 (b) - (d) esittävät Fe2p:n kapeaspektrianalyysin teräskiskojen RGS-10, RGS-12.5 ja RGS-15 pinnalla, vastaavasti. Tulokset osoittavat, että Fe2p3/2:sta johtuu kaksi sitoutumisenergiahuippua arvoilla 710,1 eV ja 712,4 eV; Fe2p1/2:n sitoutumisenergiahuiput ovat arvoilla 723,7 eV ja 726,1 eV. Fe2p3/2:n satelliitin huippu on 718,2 eV. Kaksi huippua arvoilla 710,1 eV ja 723,7 eV voidaan katsoa johtuvan Fe-O:n sitoutumisenergiasta Fe203:ssa, kun taas piikit 712,4 eV:ssä ja 726,1 eV:ssä voidaan johtua Fe-O:n sitoutumisenergiasta FeO:ssa. Tulokset osoittavat, että Fe3O4 Fe2O3. Sillä välin analyyttistä huippua ei havaittu 706,8 eV:lla, mikä osoittaa alkuaine Fe:n puuttumisen maakiskon pinnalla.
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du4
a) Täysspektrianalyysi
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du5
(b) RGS-10 (sininen)
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du6
(c) RGS-12.5 (vaaleankeltainen)
Kiskojen hapettumiskäyttäytyminen du7
(d) RGS-15 (teräskiskon alkuperäinen väri)

Kuva 2. XPS-analyysi kiskon pinnoilta eri palovamma-asteilla

Fe2p:n kapean spektrin piikkien pinta-alaprosentit osoittavat, että RGS-10:stä, RGS-12.5:stä RGS-15:een Fe2+2p3/2:n ja Fe2+2p1/2:n huippupinta-alaprosentit kasvavat, kun taas Fe3+:n piikin pinta-alaprosentit kasvavat. 2p3/2 ja Fe3+2p1/2 vähenevät. Tämä osoittaa, että kun kiskon pintapalamisaste pienenee, pinnan hapetustuotteiden Fe2+-pitoisuus kasvaa, kun taas Fe3+-pitoisuus pienenee. Hapetustuotteiden eri komponentit johtavat eri värisiin maakiskoihin. Mitä korkeampi pintapalamisaste (sininen), sitä korkeampi Fe2O3-tuotteiden pitoisuus oksidissa on; Mitä pienempi pintapaloaste, sitä korkeampi FeO-tuotteiden pitoisuus on.