一, Mikroįtrūkimų priežastys: trigubas medžiagų, procesų ir aplinkos poveikis
1. Medžiagų defektai: suvirinimo defektai ir karbido atskyrimas
Sluoksniuota Damasko peilio struktūra pagrįsta suvirinimu aukštoje{0}}temperatūroje, kad būtų pasiektas metalo lydymas. Jei kalimo metu kaitinimo temperatūra yra nepakankama (pvz., nesiekia 1200 laipsnių ar daugiau) arba laikymo laikas yra per trumpas, tarp sluoksnių gali susidaryti kapiliariniai tarpai, kurie nėra visiškai susilydę. ABS meistras Billas Burke'as atkreipė dėmesį, kad tokie defektai po plovimo rūgštimi gali pasirodyti kaip juodos arba sidabrinės smulkios linijos, o giliai plaunant rūgštimi gali išsiplėsti į įtrūkimus. Be to, jei žaliavos karbido atskyrimas yra stiprus (pvz., nepakankamas martensito tinklo suskaidymas), gesinimo metu dėl vietinės įtempių koncentracijos lengvai susidaro mikroįtrūkimai.
2. Nekontroliuojamas terminis apdorojimas: įtrūkimų gesinimas ir nepakankamas grūdinimas
Grūdinant greitapjovį plieną, jei aušinimo greitis yra per greitas (pvz., tiesioginis gesinimas alyva, o ne laipsniškas grūdinimas) arba jei kaitinimo temperatūra yra per aukšta ir sukelia austenito grūdelių grubumą, gali atsirasti gesinimo įtrūkimų. Pavyzdžiui, kai aušinimo greitis martensitinės transformacijos temperatūros diapazone (Ms MF) viršija kritinę vertę, plieno sluoksnis sukuria didžiulį šiluminį įtempį dėl tūrio susitraukimo skirtumo, dėl kurio gali lengvai susidaryti mikro įtrūkimai, kai kartu su struktūriniu įtempimu. Be to, nesugebėjimas laiku grūdinti po gesinimo (rekomenduojama grūdinti per 30 minučių) arba esant nepakankamai grūdinimo temperatūrai, gali nepavykti pašalinti liekamojo įtempio, o tai dar labiau apsunkina įtrūkimų plitimą.
3. Darbo aplinka: sūraus vandens korozija ir mechaninis poveikis
Jei Damasko peilis ilgą laiką bus veikiamas sūraus vandens, chloro jonai prasiskverbs į oksido sluoksnį ir tarp plieno sluoksnių sudarys elektrocheminę koroziją, dėl kurios susikaups vietinė įtempių koncentracija. Tuo pačiu metu mechaniniai smūgiai pjaunant kietus daiktus (pvz., pjaunant kaulus ar metalus) gali sukelti nuovargio įtrūkimus, ypač ašmenų šaknyje arba sluoksnių sandūroje.
2, Mikroįtrūkimų aptikimas: nuo makroskopinio stebėjimo iki mikroskopinės analizės
1. Vizualinis ir lytėjimo patikrinimas
Rūgščių plovimas ir vystymas: pamirkykite ašmenis 5% geležies chlorido tirpale ir neišsamūs tarpsluoksnių defektai pasirodys kaip tamsios linijos dėl korozijos greičio skirtumų.
Stebėjimas padidinamuoju stiklu: naudokite padidinamąjį stiklą, kurio padidinimas yra 10 ar daugiau kartų, kad patikrintumėte ašmenis. Mikro įtrūkimai paprastai atsiranda kaip tarpsluoksnių atsiskyrimas arba smulkios paviršiaus linijos, o kai kuriuos gali lydėti oksidacijos spalvos pasikeitimas.
Lytėjimo grįžtamasis ryšys: švelniai glostykite ašmenis pirštais, o įtrūkimai gali sukelti smulkų grūdėtumo pojūtį dėl nelygaus paviršiaus.
2. Neardomųjų bandymų technologija
Ultragarsinis bandymas: naudojant aukšto-dažnio garso bangų atspindžio principą, galima nustatyti vidinius įtrūkimus, kurių gylis didesnis nei 0,1 milimetro, tinka aukščiausios klasės pritaikytų pjovimo įrankių kokybei kontroliuoti.
Rentgeno spindulių difrakcija: analizuojant plieno sluoksnių grotelių struktūros pokyčius galima nustatyti mikroįtempių koncentracijos sritis, tačiau įrangos kaina yra didelė ir ji dažniausiai naudojama mokslinių tyrimų scenarijuose.
3, mikroįtrūkimų taisymas: nuo vietinio apdorojimo iki bendros rekonstrukcijos
1. Lengvi įtrūkimai (plotis<0.1 millimeters)
Mechaninis šlifavimas: 600 grūdėtumo švitriniu popieriumi lengvai nušlifuokite plyšio vietą krovimo kryptimi, pašalinkite oksido sluoksnį ir patepkite maistine mineraline alyva, kad sustabdytumėte korozijos plitimą.
Suvirinimas lazeriu: kritinėse vietose, pvz., ašmenų šaknyje, mažos-galios lazerio spindulys išlydomas plieno sluoksnio sąsaja ir užpildomas grynais geležies milteliais, kad būtų užtikrintas sklandus sukibimas. Temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama (mažesnė arba lygi 800 laipsnių), kad būtų išvengta suminkštėjimo karščio paveiktoje zonoje.
2. Vidutiniai įtrūkimai (plotis 0,1-0,3 milimetro)
Argono lankinio suvirinimo taisymas: naudokite suvirinimo vielą, atitinkančią netauriojo metalo sudėtį (pvz., W18Cr4V greitaeigį plieną), atidarykite V- formos griovelį (griovelio kampas 60 laipsnių) ties plyšiu, užpildykite ir suvirinkite sluoksniais ir sinchroniškai plaktuku, kad sumažintumėte įtampą. Po suvirinimo jį reikia grūdinti 560 laipsnių kampu 2 valandas.
Krovimo rekonstrukcija: Jei įtrūkimas prasiskverbia per kelis plieno sluoksnius, pažeistą vietą reikia nupjauti ir sluoksnį iš naujo padirbti. Procesas apima: ruošinio kaitinimą iki 1250 laipsnių → dvigubo kryžminio kalimo → penkių sulaužymo ir penkių traukimo → plovimo ir tobulinimo rūgštimi → smulkų poliravimą, kad būtų užtikrintas sklandus naujo sluoksnio ir pradinės struktūros ryšys.
3. Severe cracks (width>0,3 milimetro)
Bendras atkaitinimas ir perdirbimas: Įkaitinkite įrankį iki 850 laipsnių ir palaikykite 4 valandas, tada atvėsinkite jį krosnyje, kad visiškai pašalintumėte likutinį įtempimą, o tada atvėsinkite (1280 laipsnių alyvos gesinimas) ir trigubai atšildykite (560 laipsnių × 1 valanda), kad atkurtumėte įrankio veikimą.
Medžiagos keitimas: jei dėl įtrūkimų prarandamas konstrukcijos stiprumas (pvz., lūžta ašmenys), būtina pakeisti plieno ruošinį ta pačia medžiaga ir sukalti iš naujo bei naudoti vakuuminio elektroninio pluošto suvirinimo technologiją, kad būtų užtikrintas vientisas ryšys.
4, Mikroįtrūkimų prevencija: nuo žaliavų parinkimo iki naudojimo standartų
1. Žaliavų kontrolė
Pasirinkus elektrinius šlakus perlydytus plieno luitus (pvz., CPM S30V miltelinį plieną) su didelio grynumo ir smulkiais ir vienodais karbidais, galima sumažinti atsiskyrimo riziką.
Griežtai patikrinkite dekarbonizavimo sluoksnio žaliavose gylį (Mažesnis arba lygus 0,1 mm), kad įsitikintumėte, jog pjovimo pašalpa yra didesnė už dekarbonizavimo sluoksnio storį.
2. Proceso optimizavimas
Kalimo procesas: taikomas dvigubo kryžminio kalimo metodas, o karbidai smulkiai išsklaidyti ir paskirstyti per penkis sumušamuosius ir penkis traukiančius kelių ugnies kalimo būdus, kad padidintų plieno sluoksnio sukibimo stiprumą.
Terminio apdorojimo specifikacijos:
Gesinimas: laipsniško gesinimo proceso taikymas (1280 laipsnių kaitinimas → 650 laipsnių druskos vonios rūšiavimas → gesinimas aliejumi), kontroliuojant aušinimo greitį žemiau kritinės vertės.
Grūdinimas: per 30 minučių po aušinimo atliekamas grūdinimas 560 laipsnių temperatūroje 1 valandą. Po trijų grūdinimo raundų likutinis austenito kiekis yra mažesnis arba lygus 5%.
Paviršiaus apdorojimas: iš karto po gesinimo atlikite apdorojimą žemoje-temperatūroje 190 laipsnių kampu 4 valandas, kad išvengtumėte vandenilio trapumo rizikos; Paviršius padengtas nano titano dioksido kompozicine danga, kad padidintų atsparumą sūraus vandens korozijai.
3. Naudojimas ir priežiūra
Aplinkos kontrolė: Venkite ilgalaikio sūraus vandens ar drėgnos aplinkos poveikio. Nedelsdami nuvalykite ašmenis mikropluošto šluoste ir patepkite bičių vašku, kad po naudojimo nerūdytų.
Pjovimo standartai: Draudžiama pjauti kietus daiktus (pvz., kaulus ir metalus). Supjaustę rūgščius ingredientus (pvz., citrinas), juos reikia nedelsiant išvalyti ir patepti aliejumi.
Reguliarus patikrinimas: kas 6 mėnesius atlikite plovimą rūgščių ir vystymosi bandymus, daugiausia dėmesio skirdami įtempių koncentracijos vietoms, pvz., ašmenų šaknims ir sluoksnių sankirtai, apžiūrėti.
