Leave Your Message
Bėgių oksidacijos elgsena šlifavimo proceso metu

Naujienos

Bėgių oksidacijos elgsena šlifavimo proceso metu

2024-12-25
Abrazyvų ir bėgių sąveikos metu dėl plastinės bėgių deformacijos susidaro šiluma, o trintis tarp abrazyvų ir bėgių medžiagų taip pat susidaro šlifavimo šiluma. Plieninių bėgių šlifavimas atliekamas natūralioje atmosferoje, o šlifavimo proceso metu plieninių bėgių medžiaga neišvengiamai oksiduojasi šlifavimo karštyje. Tarp plieninių bėgių paviršiaus oksidacijos ir bėgių nudegimų yra glaudus ryšys. Todėl šlifavimo proceso metu būtina ištirti bėgio paviršiaus oksidacijos savybes.

Buvo pranešta, kad buvo paruošti trijų tipų šlifavimo akmenys su stipriu gniuždymu, kurių stipris atitinkamai 68,90 MPa, 95,2 MPa ir 122,7 MPa. Pagal šlifavimo akmenų stiprumo eiliškumą šioms trims šlifavimo akmenų grupėms atvaizduoti naudojami GS-10, GS-12.5 ir GS-15. Plieninių bėgių pavyzdžiams, sumaltiems trimis šlifavimo akmenų GS-10, GS-12.5 ir GS-15 rinkiniais, jie atitinkamai pavaizduoti RGS-10, RGS-12.5 ir RGS-15. Atlikite šlifavimo bandymus šlifavimo sąlygomis 700 N, 600 aps./min. ir 30 sekundžių. Kad būtų gauti intuityvesni eksperimentiniai rezultatai, bėgių šlifavimo akmuo naudoja kaiščio disko kontaktinį režimą. Išanalizuokite bėgio paviršiaus oksidacijos savybes po šlifavimo.

Stebėta ir išanalizuota šlifuoto plieno bėgio paviršiaus morfologija naudojant SM ir SEM, kaip parodyta 1 pav. Žemės bėgio paviršiaus SM rezultatai rodo, kad didėjant šlifavimo akmens stiprumui, žemės bėgio paviršiaus spalva keičiasi iš mėlynos ir geltonai rudos į pradinę bėgio spalvą. Lin ir kt. atliktas tyrimas. parodė, kad kai šlifavimo temperatūra yra žemesnė nei 471 ℃, bėgio paviršius atrodo normalios spalvos. Kai šlifavimo temperatūra yra tarp 471-600 ℃, bėgelis nudega šviesiai geltonai, o kai šlifavimo temperatūra yra tarp 600-735 ℃, bėgio paviršius yra mėlynas. Todėl, remiantis įžeminto bėgio paviršiaus spalvos pasikeitimu, galima daryti išvadą, kad mažėjant šlifavimo akmens stiprumui, šlifavimo temperatūra palaipsniui didėja ir bėgio degimo laipsnis didėja. EDS buvo naudojamas šlifuoto plieno bėgio paviršiaus ir šiukšlių dugno paviršiaus elementinei sudėčiai analizuoti. Rezultatai parodė, kad padidėjus šlifavimo akmens stiprumui, O elemento kiekis bėgio paviršiuje sumažėjo, o tai rodo Fe ir O rišimosi ant bėgio paviršiaus sumažėjimą ir oksidacijos laipsnio sumažėjimą. bėgio, atitinkančio bėgio paviršiaus spalvos pasikeitimo tendenciją. Tuo pačiu metu O elemento kiekis apatiniame šlifavimo šiukšlių paviršiuje taip pat mažėja didėjant šlifavimo akmens stiprumui. Verta paminėti, kad plieninio bėgio paviršiuje, šlifuotame tuo pačiu šlifavimo akmeniu, ir apatiniame šlifavimo šiukšlių paviršiuje O elemento kiekis pastarojo paviršiuje yra didesnis nei pirmojo. Susidarius nuolaužoms, dėl abrazyvų suspaudimo susidaro plastinė deformacija ir susidaro šiluma; Šiukšlių nutekėjimo metu apatinis šiukšlių paviršius trinasi į priekinį abrazyvo galinį paviršių ir generuoja šilumą. Todėl bendras šiukšlių deformacijos ir trinties šilumos poveikis lemia didesnį oksidacijos laipsnį apatiniame šiukšlių paviršiuje, todėl padidėja O elemento kiekis.
Bėgių oksidacijos elgsena du1

a) Mažo stiprumo šlifavimo akmeniu šlifuoto plieno bėgio paviršius (RGS-10)

Bėgių oksidacijos elgsena du2

b) Plieninio bėgio paviršius, šlifuotas vidutinio stiprumo šlifavimo akmeniu (RGS-12.5)

Bėgių oksidacijos elgsena du3

c) didelio stiprumo šlifavimo akmeniu šlifuoto plieno bėgio paviršius (RGS-15)
1 pav. Plieninių bėgių paviršiaus morfologija, nuolaužų morfologija ir EDS analizė po šlifavimo skirtingo intensyvumo šlifavimo akmenimis
Siekiant toliau tirti oksidacijos produktus plieninių bėgių paviršiuje ir oksidacijos produktų kitimą su bėgio paviršiaus nudegimo laipsniu, buvo panaudota rentgeno fotoelektroninė spektroskopija (XPS) cheminei elementų būklei artimame paviršiaus sluoksnyje nustatyti. šlifuotų plieninių bėgių. Rezultatai parodyti 2 pav. Bėgio paviršiaus viso spektro analizės rezultatai po šlifavimo skirtingo intensyvumo šlifavimo akmenimis (2 (a) pav.) rodo, kad ant žemės bėgio paviršiaus yra C1s, O1s ir Fe2p smailės, o O atomų procentas mažėja bėgio paviršiaus nudegimo laipsnis, atitinkantis EDS analizės rezultatų ant bėgio paviršiaus modelį. Dėl to, kad XPS aptinka elementų būsenas šalia medžiagos paviršiaus sluoksnio (apie 5 nm), yra tam tikrų skirtumų tarp elementų tipų ir turinio, aptinkamų naudojant XPS visą spektrą, palyginti su plieniniu bėgio pagrindu. C1s smailė (284,6 eV) daugiausia naudojama kitų elementų surišimo energijai kalibruoti. Pagrindinis oksidacijos produktas plieninių bėgių paviršiuje yra Fe oksidas, todėl detaliai analizuojamas siauras Fe2p spektras. Fig.2 (b)–(d) parodyta siauro spektro Fe2p analizė atitinkamai plieninių bėgių RGS-10, RGS-12.5 ir RGS-15 paviršiuje. Rezultatai rodo, kad yra dvi surišimo energijos smailės ties 710,1 eV ir 712,4 eV, priskiriamos Fe2p3/2; Fe2p1/2 jungiamosios energijos smailės yra 723,7 eV ir 726,1 eV. Fe2p3/2 palydovo smailė yra 718,2 eV. Dvi smailės ties 710,1 eV ir 723,7 eV gali būti priskirtos Fe-O jungimosi energijai Fe2O3, o smailės ties 712,4 eV ir 726,1 eV gali būti priskirtos Fe-O rišimosi energijai FeO. Rezultatai rodo, kad Fe3O4 Fe2O3. Tuo tarpu prie 706,8 eV analitinės smailės nebuvo aptiktos, o tai rodo, kad ant žemės bėgio paviršiaus nėra elementinio Fe.
Bėgių oksidacijos elgsena du4
a) Viso spektro analizė
Bėgių oksidacijos elgsena du5
b) RGS-10 (mėlyna)
Bėgių oksidacijos elgsena du6
c) RGS-12.5 (šviesiai geltona)
Bėgių oksidacijos elgsena du7
d) RGS-15 (originali plieninio bėgio spalva)

2 pav. Bėgių paviršių, turinčių skirtingą nudegimo laipsnį, XPS analizė

Smailių plotų procentai siaurame Fe2p spektre rodo, kad nuo RGS-10, RGS-12.5 iki RGS-15 Fe2+2p3/2 ir Fe2+2p1/2 smailės ploto procentai didėja, o Fe3+ smailės ploto procentai 2p3/2 ir Fe3+2p1/2 mažėja. Tai rodo, kad mažėjant paviršiaus degimo laipsniui ant bėgio, Fe2+ kiekis paviršiaus oksidacijos produktuose didėja, o Fe3+ kiekis mažėja. Skirtingi oksidacijos produktų komponentai lemia skirtingas antžeminio bėgio spalvas. Kuo didesnis paviršiaus nudegimo laipsnis (mėlyna), tuo didesnis Fe2O3 produktų kiekis okside; Kuo mažesnis paviršiaus degimo laipsnis, tuo didesnis FeO produktų kiekis.