Leave Your Message
Sjellja oksiduese e shinave gjatë procesit të bluarjes

Lajme

Sjellja oksiduese e shinave gjatë procesit të bluarjes

2024-12-25
Gjatë ndërveprimit midis gërryesve dhe shinave, deformimi plastik i shinave gjeneron nxehtësi, dhe fërkimi midis lëndëve gërryese dhe materialeve hekurudhore gjithashtu gjeneron nxehtësi bluarëse. Bluarja e shinave të çelikut kryhet në një atmosferë natyrale dhe gjatë procesit të bluarjes, materiali i hekurudhave të çelikut oksidohet në mënyrë të pashmangshme nën nxehtësinë e bluarjes. Ekziston një lidhje e ngushtë midis oksidimit sipërfaqësor të shinave të çelikut dhe djegieve të hekurudhave. Prandaj, është e nevojshme të studiohet sjellja e oksidimit të sipërfaqes së hekurudhës gjatë procesit të bluarjes.

Është raportuar se janë përgatitur tre lloje gurësh bluarëse me qëndrueshmëri në shtypje, me qëndrueshmëri përkatësisht 68.90 MPa, 95.2 MPa dhe 122.7 MPa. Sipas rendit të forcës së gurit bluar, GS-10, GS-12.5 dhe GS-15 përdoren për të përfaqësuar këto tre grupe gurësh bluarëse. Për mostrat e hekurudhave të çelikut të bluara me tre grupe gurësh bluarëse GS-10, GS-12.5 dhe GS-15, ato përfaqësohen përkatësisht nga RGS-10, RGS-12.5 dhe RGS-15. Kryeni teste bluarjeje në kushte bluarjeje prej 700 N, 600 rpm dhe 30 sekonda. Për të marrë rezultate eksperimentale më intuitive, guri i bluarjes së hekurudhës miraton një modalitet kontakti të diskut me pin. Analizoni sjelljen e oksidimit të sipërfaqes së hekurudhës pas bluarjes.

Morfologjia e sipërfaqes së hekurudhës prej çeliku të tokës u vëzhgua dhe u analizua duke përdorur SM dhe SEM, siç tregohet në Fig.1. Rezultatet SM të sipërfaqes së hekurudhës tokësore tregojnë se ndërsa forca e gurit bluar rritet, ngjyra e sipërfaqes së hekurudhës tokësore ndryshon nga blu dhe e verdhë kafe në ngjyrën origjinale të hekurudhës. Studimi i Lin et al. tregoi se kur temperatura e bluarjes është nën 471 ℃, sipërfaqja e hekurudhës shfaqet me ngjyrë normale. Kur temperatura e bluarjes është midis 471-600 ℃, hekurudha tregon djegie të verdha të lehta, ndërsa kur temperatura e bluarjes është midis 600-735 ℃, sipërfaqja e hekurudhës tregon djegie blu. Prandaj, bazuar në ndryshimin e ngjyrës së sipërfaqes së hekurudhës së tokës, mund të konkludohet se ndërsa forca e gurit bluar zvogëlohet, temperatura e bluarjes rritet gradualisht dhe shkalla e djegies së hekurudhës rritet. EDS u përdor për të analizuar përbërjen elementare të sipërfaqes së hekurudhës prej çeliku të tokës dhe sipërfaqes së poshtme të mbeturinave. Rezultatet treguan se me rritjen e forcës së gurit bluar, përmbajtja e elementit O në sipërfaqen e hekurudhës u zvogëlua, duke treguar një ulje të lidhjes së Fe dhe O në sipërfaqen e hekurudhës dhe një ulje të shkallës së oksidimit. të hekurudhës, në përputhje me trendin e ndryshimit të ngjyrës në sipërfaqen e hekurudhës. Në të njëjtën kohë, përmbajtja e elementit O në sipërfaqen e poshtme të mbeturinave bluarëse gjithashtu zvogëlohet me rritjen e forcës së gurit bluar. Vlen të theksohet se për sipërfaqen e hekurudhës së çelikut të tokës nga i njëjti gur bluarëse dhe sipërfaqja e poshtme e mbeturinave bluarëse, përmbajtja e elementit O në sipërfaqen e këtij të fundit është më e lartë se ajo e të parës. Gjatë formimit të mbeturinave, ndodh deformimi plastik dhe gjenerohet nxehtësi për shkak të ngjeshjes së lëndëve gërryese; Gjatë procesit të daljes së mbeturinave, sipërfaqja e poshtme e mbeturinave fërkohet me sipërfaqen e përparme të gërryesit dhe gjeneron nxehtësi. Prandaj, efekti i kombinuar i deformimit të mbeturinave dhe nxehtësisë së fërkimit çon në një shkallë më të lartë oksidimi në sipërfaqen e poshtme të mbeturinave, duke rezultuar në një përmbajtje më të lartë të elementit O.
Sjellja oksiduese e shinave du1

(a) Sipërfaqja e hekurudhave prej guri të bluar me forcë të ulët bluarjeje (RGS-10)

Sjellja oksiduese e shinave du2

(b) Sipërfaqja e tokës hekurudhore prej çeliku me gur bluarëse me forcë mesatare (RGS-12.5)

Sjellja oksiduese e shinave du3

(c) Sipërfaqja e hekurudhave prej guri të bluar me forcë të lartë bluarjeje (RGS-15)
Fig. 1. Morfologjia e sipërfaqes, morfologjia e mbeturinave dhe analiza EDS e shinave të çelikut pas bluarjes me intensitete të ndryshme të gurëve bluarëse
Për të hetuar më tej produktet e oksidimit në sipërfaqen e shinave të çelikut dhe ndryshimin e produkteve të oksidimit me shkallën e djegies së sipërfaqes së hekurudhës, spektroskopia fotoelektronike me rreze X (XPS) u përdor për të zbuluar gjendjen kimike të elementeve në shtresën afër sipërfaqes. nga binarët e tokës prej çeliku. Rezultatet janë paraqitur në Fig.2. Rezultatet e analizës së spektrit të plotë të sipërfaqes së hekurudhës pas bluarjes me intensitete të ndryshme të gurëve bluarës (Fig. 2 (a)) tregojnë se ka maja C1s, O1s dhe Fe2p në sipërfaqen e hekurudhës tokësore dhe përqindja e atomeve O zvogëlohet me shkalla e djegies në sipërfaqen e hekurudhës, e cila është në përputhje me modelin e rezultateve të analizës EDS në sipërfaqen e hekurudhës. Për shkak të faktit se XPS zbulon gjendjet elementare pranë shtresës sipërfaqësore (rreth 5 nm) të materialit, ka dallime të caktuara në llojet dhe përmbajtjen e elementeve të zbuluar nga spektri i plotë XPS në krahasim me nënshtresën e hekurudhës prej çeliku. Pika C1s (284.6 eV) përdoret kryesisht për të kalibruar energjitë lidhëse të elementeve të tjerë. Produkti kryesor i oksidimit në sipërfaqen e shinave të çelikut është oksidi i Fe, kështu që spektri i ngushtë i Fe2p analizohet në detaje. Fig. 2 (b) deri në (d) tregojnë analizën e spektrit të ngushtë të Fe2p në sipërfaqen e shinave të çelikut RGS-10, RGS-12.5 dhe RGS-15, respektivisht. Rezultatet tregojnë se ka dy maja të energjisë lidhëse në 710.1 eV dhe 712.4 eV, që i atribuohen Fe2p3/2; Ekzistojnë maja të energjisë lidhëse të Fe2p1/2 në 723.7 eV dhe 726.1 eV. Pika satelitore e Fe2p3/2 është në 718.2 eV. Dy majat në 710.1 eV dhe 723.7 eV mund t'i atribuohen energjisë lidhëse të Fe-O në Fe2O3, ndërsa majat në 712.4 eV dhe 726.1 eV mund t'i atribuohen energjisë lidhëse të Fe-O në FeO. Rezultatet tregojnë se Fe3O4 Fe2O3. Ndërkohë, nuk u vu re asnjë pike analitike në 706.8 eV, duke treguar mungesën e Fe elementar në sipërfaqen e hekurudhës tokësore.
Sjellja oksiduese e shinave du4
(a) Analiza e spektrit të plotë
Sjellja oksiduese e shinave du5
(b) RGS-10 (blu)
Sjellja oksiduese e shinave du6
(c) RGS-12.5 (e verdhë e lehtë)
Sjellja oksiduese e shinave du7
(d) RGS-15 (ngjyra origjinale e hekurudhës prej çeliku)

Fig.2. Analiza XPS e sipërfaqeve hekurudhore me shkallë të ndryshme djegieje

Përqindjet e zonës së pikut në spektrin e ngushtë Fe2p tregojnë se nga RGS-10, RGS-12.5 në RGS-15, përqindjet e zonës së pikut të Fe2+2p3/2 dhe Fe2+2p1/2 rriten, ndërsa përqindjet e zonës së pikut të Fe3+ 2p3/2 dhe Fe3+2p1/2 zvogëlohen. Kjo tregon se me zvogëlimin e shkallës së djegies së sipërfaqes në shina, rritet përmbajtja e Fe2+ në produktet e oksidimit të sipërfaqes, ndërsa përmbajtja e Fe3+ zvogëlohet. Përbërësit e ndryshëm të produkteve të oksidimit rezultojnë në ngjyra të ndryshme të hekurudhës tokësore. Sa më e lartë të jetë shkalla e djegies sipërfaqësore (blu), aq më e lartë është përmbajtja e produkteve Fe2O3 në oksid; Sa më e ulët të jetë shkalla e djegies sipërfaqësore, aq më e lartë është përmbajtja e produkteve FeO.