Kabar
01
Prilaku oksidasi ril sajrone proses penggilingan
2024-12-25
Sajrone interaksi antarane abrasives lan ril, deformasi plastik saka ril ngasilake panas, lan gesekan antarane abrasives lan bahan rel uga ngasilake panas mecah. Penggilingan ril baja ditindakake ing swasana alam, lan sajrone proses penggilingan, bahan rel baja mesthi dioksidasi ing panas mecah. Ana hubungan sing cedhak antarane oksidasi permukaan rel baja lan burns rel. Mulane, perlu kanggo nyinaoni prilaku oksidasi permukaan ril sajrone proses penggilingan.
Kacarita wis disiapake telung jinis watu grinding kanthi kekuatan tekan, kanthi kekuatan 68,90 MPa, 95,2 MPa, lan 122,7 MPa. Miturut urutan kekuatan watu mecah, GS-10, GS-12.5, lan GS-15 digunakake kanggo makili telung klompok watu mecah iki. Kanggo sampel rel baja sing digiling kanthi telung set watu penggiling GS-10, GS-12.5, lan GS-15, masing-masing diwakili dening RGS-10, RGS-12.5, lan RGS-15. Nindakake tes grinding ing kondisi grinding 700 N, 600 rpm, lan 30 detik. Kanggo entuk asil eksperimen sing luwih intuisi, watu penggilingan rel nggunakake mode kontak pin disc. Analisis prilaku oksidasi permukaan rel sawise digiling.
Morfologi lumahing rel baja lemah diamati lan dianalisis nggunakake SM lan SEM, minangka ditampilake ing Fig.1. Asil SM saka lumahing ril lemah nuduhake yen kekuatan watu mecah mundhak, werna saka lumahing ril lemah diganti saka biru lan kuning coklat kanggo werna asli saka ril. Sinau dening Lin et al. nuduhake yen suhu mecah ngisor 471 ℃, lumahing alur katon werna normal. Nalika suhu mecah antarane 471-600 ℃, alur nuduhake Burns kuning cahya, nalika suhu mecah antarane 600-735 ℃, lumahing alur nuduhake Burns biru. Mulane, adhedhasar owah-owahan werna saka lumahing alur lemah, bisa disimpulake yen kekuatan saka watu nggiling sudo, suhu mecah mboko sithik mundhak lan tingkat diobong alur mundhak. EDS digunakake kanggo nganalisa komposisi unsur permukaan rel baja lemah lan permukaan ngisor puing. Asil kasebut nuduhake yen kanthi nambah kekuatan watu penggilingan, isi unsur O ing permukaan ril mudhun, nuduhake pangurangan ikatan Fe lan O ing permukaan ril, lan nyuda tingkat oksidasi rel, konsisten karo tren owah-owahan warna ing permukaan rel. Ing wektu sing padha, isi unsur O ing lumahing ngisor saka lebu mecah uga sudo karo Tambah saka kekuatan watu mecah. Wigati dicathet yen kanggo permukaan lemah rel baja kanthi watu nggiling sing padha lan permukaan ngisor saka lebu mecah, isi unsur O ing permukaan sing terakhir luwih dhuwur tinimbang sing sadurunge. Sajrone pambentukan lebu, deformasi plastik dumadi lan panas digawe amarga kompresi abrasive; Sajrone proses outflow lebu, lumahing ngisor lebu rubs marang lumahing mburi ngarep abrasive lan njedulake panas. Mulane, efek gabungan saka deformasi lebu lan panas gesekan ndadékaké tingkat oksidasi sing luwih dhuwur ing lumahing ngisor lebu, nyebabake isi unsur O sing luwih dhuwur.
(a) Permukaan rel baja tanah gerinda kekuatan rendah (RGS-10)
(b) Permukaan lemah rel baja kanthi watu gerinda kekuatan medium (RGS-12.5)
(c) Permukaan rel baja tanah penggilingan kekuatan tinggi (RGS-15)
Gambar 1. Morfologi lumahing, morfologi puing-puing, lan analisis EDS rel baja sawise digiling kanthi intensitas sing beda-beda saka watu grinding
Kanggo luwih neliti produk oksidasi ing permukaan ril baja lan variasi produk oksidasi kanthi tingkat pembakaran permukaan rel, spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) digunakake kanggo ndeteksi kahanan kimia unsur ing lapisan permukaan cedhak rel baja lemah. Asil ditampilake ing Fig.2. Asil analisis spektrum lengkap saka lumahing ril sawise mecah karo macem-macem kakiyatan saka mecah watu (Fig.2 (a)) nuduhake yen ana puncak C1s, O1s, lan Fe2p ing lumahing ril lemah, lan persentasi atom O sudo karo derajat diobong ing lumahing ril, kang konsisten karo pola asil analisis EDS ing lumahing ril. Amarga kasunyatan sing XPS ndeteksi negara unsur cedhak lapisan lumahing (bab 5 nm) saka materi, ana beda tartamtu ing jinis lan isi unsur dideteksi dening XPS spektrum lengkap dibandhingake karo landasan alur baja. Puncak C1s (284.6 eV) utamane digunakake kanggo kalibrasi energi pengikat unsur liyane. Produk oksidasi utama ing permukaan ril baja yaiku Fe oksida, saéngga spektrum Fe2p sing sempit dianalisis kanthi rinci. Fig.2 (b) kanggo (d) nuduhake analisis spektrum sempit Fe2p ing lumahing ril baja RGS-10, RGS-12.5, lan RGS-15, mungguh. Asil kasebut nuduhake yen ana rong puncak energi ikatan ing 710.1 eV lan 712.4 eV, amarga Fe2p3/2; Ana puncak energi pengikat Fe2p1/2 ing 723,7 eV lan 726,1 eV. Puncak satelit Fe2p3/2 yaiku 718.2 eV. Rong puncak ing 710.1 eV lan 723.7 eV bisa uga digandhengake karo energi ikatan Fe-O ing Fe2O3, dene puncak ing 712.4 eV lan 726.1 eV bisa uga digandhengake karo energi ikatan Fe-O ing FeO. Asil nuduhake yen Fe3O4 Fe2O3. Kangge, ora ana puncak analitis sing dideteksi ing 706.8 eV, nuduhake anané unsur Fe ing lumahing rel lemah.
(a) Analisis spektrum lengkap
(b) RGS-10 (biru)
(c) RGS-12.5 (kuning muda)
(d) RGS-15 (warna asli rel baja)
Gbr.2. Analisis XPS saka lumahing rel kanthi derajat burns sing beda
Persentase area puncak ing spektrum sempit Fe2p nuduhake yen saka RGS-10, RGS-12.5 nganti RGS-15, persentase area puncak Fe2 + 2p3 / 2 lan Fe2 + 2p1 / 2 mundhak, dene persentase area puncak Fe3 + 2p3 / 2 lan Fe3 + 2p1 / 2 nyuda. Iki nuduhake yen tingkat kobongan permukaan ing rel mudhun, konten Fe2 + ing produk oksidasi permukaan mundhak, nalika konten Fe3 + mudhun. Komponen sing beda-beda saka produk oksidasi nyebabake werna-werna rel lemah. Sing luwih dhuwur derajat saka lumahing diobong (biru), sing luwih dhuwur isi produk Fe2O3 ing oksida; Sing luwih murah tingkat pembakaran permukaan, luwih dhuwur isi produk FeO.