Explorando a relação entre dureza e resistência dos anéis de rolo de carboneto cimentado

A dureza e a tenacidade dos anéis de rolagem de carboneto cimentado são um par de indicadores de desempenho de desempenho com restrições mutuamente restritas, mas sinergicamente otimizadas. O relacionamento deles afeta diretamente a eficiência operacional e a segurança das linhas de produção de rolagem de aço. Abaixo está uma análise de sua correlação e estratégias intrínsecas para equilibrá -las em aplicações industriais a partir de uma perspectiva de ciência de materiais:

I. contradições intrínsecas e mecanismos sinérgicos

Antagonismo microestrutural

Dadoção Fonte: Fração de volume (70-97%) e tamanho de grão (0,2-5μm) de fase dura de carboneto de tungstênio (WC). Estrutura de grão fino (<1μm) Aumenta a dureza (HRA 88-94) através do fortalecimento dos limites dos grãos.

Fonte da tenacidade: capacidade de deformação plástica da fase do ligante de cobalto (CO) (3-30%). Uma espessura da camada CO ≥50nm efetivamente dificulta a propagação de trincas.

Lei de Inversão de Desempenho

Quando o conteúdo de CO aumenta de 6% para 12%:

A dureza diminui em ~ 3-5 HRA.

A força de ruptura transversal (TRS) melhora em 20 a 30% (até 2800 MPa).

A resistência ao impacto (AK) aumenta em 40-60%.

Ii. Balanceamento de desempenho impulsionado pelas condições de rolamento

Iii. Tecnologias avançadas para avanços no desempenho

Projeto de estrutura de gradiente

Camada de superfície: nanocristalina WC (0,2μm) + 8% co → HRA 93.

Camada de transição: o gradiente de CO aumenta (8%→12%) → Forma o campo de tensão compressiva residual.

Núcleo: WC de grão grosso (2μm) + 12% co → TRS 2500 MPA.

Efeito: a taxa de desgaste da superfície reduzida em 35%, a resistência às trincas térmicas melhorou em 50%.

Tecnologia de fortalecimento composto

Modificação do limite de grãos: Adicione 0,5% de CR3C2 para inibir o crescimento de grãos da WC, a dureza aumentou 1,5 HRA.

Otimização da fase do ligante: a liga co-NIR aumenta o TRS em 15%, mantendo a retenção de dureza> 95%.

Regulação do estresse: Tratamento criogênico profundo (-196°C × 4h após a espionagem) reduz o estresse residual em 40%.

4. Sistema de teste e validação

Testes de mapeamento de desempenho

Testes de dureza HV30 simultâneos e experimentos de flexão de três pontos TRS para estabelecer curvas de correlação HRA-TRS.

Simulação de condição dinâmica: testes de acoplamento termomecânico na máquina de teste MMS-2A (800°C + 500 MPa Tresse de contato).

A dureza e a resistência são dois indicadores rígidos extremos. A dureza mais alta reduz a tenacidade, aumenta a taxa de transferência de aço, mas diminui a vida útil do serviço de rolos e aumenta o risco de fraturas. A dureza mais baixa melhora a tenacidade, reduz a taxa de transferência, estende a vida útil do serviço e diminui significativamente a probabilidade de fratura. A Hunan Tianyi High-Tech Materials Manufacturing Co., Ltd. é um fabricante profissional de anel de rolos de carboneto com 24 anos de experiência. Podemos fornecer design e serviços de solução personalizados para os diferentes cenários de aplicativos de cada cliente. Bem -vindo à investigação e comunicação!