Explorer la relation entre la dureté et la ténacité des anneaux de rouleau en carbure cimenté

La dureté et la ténacité des anneaux de rouleau en carbure cimentées sont une paire d'indicateurs clés de performance clés mutuellement contraints mais optimisés en synergie. Leur relation affecte directement l'efficacité opérationnelle et l'innocuité des lignes de production de roulement en acier. Vous trouverez ci-dessous une analyse de leur corrélation intrinsèque et des stratégies pour les équilibrer dans des applications industrielles du point de vue de la science des matériaux:

I. contradictions intrinsèques et mécanismes synergiques

Antagonisme microstructural

Source de dureté: fraction volumique (70-97%) et taille des grains (0,2-5μm) de phase dure du carbure de tungstène (WC). Structure à grains fins (<1μM) améliore la dureté (HRA 88-94) par le renforcement des limites des grains.

Source de la ténacité: Capacité de déformation plastique de la phase de liant du cobalt (CO) (3-30%). Une épaisseur de couche de CO ≥50 nm entrave efficacement la propagation des fissures.

Loi sur l'inversion de la performance

Lorsque le contenu CO passe de 6% à 12%:

La dureté diminue de ~ 3-5 Hra.

La résistance à la rupture transversale (TR) s'améliore de 20 à 30% (jusqu'à 2800 MPa).

La ténacité à l'impact (AK) augmente de 40 à 60%.

Ii Équilibrage des performances entraîné par des conditions de roulement

Iii. Technologies avancées pour les percées de performance

Conception de structure de dégradé

Couche de surface: WC nanocristallin (0,2μm) + 8% CO → HRA 93.

Couche de transition: le gradient de CO augmente (8%→12%) → Forme le champ de contrainte de compression résiduelle.

Core: WC à grains grossiers (2μm) + 12% CO → TRS 2500 MPA.

Effet: le taux d'usure en surface réduit de 35%, la résistance aux fissures thermiques s'est améliorée de 50%.

Technologie de renforcement composite

Modification des limites des grains: ajouter 0,5% CR3C2 pour inhiber la croissance des grains WC, la dureté a augmenté de 1,5 HRA.

Optimisation de la phase de liant: l'alliage de co-ni-re augmente TRS de 15% tout en maintenant> 95% de rétention de dureté.

Régulation du stress: traitement cryogénique profond (-196°C × 4h après l'instruction) réduit le stress résiduel de 40%.

Iv. Système de tests et de validation

Tests de cartographie des performances

Test de dureté HV30 simultanée et expériences de flexion à trois points TRS pour établir des courbes de corrélation HRA-TRS.

Simulation de l'état dynamique: tests de couplage thermomécanique sur la machine de test MMS-2A (800°C + 500 MPa Contact Stress).

La dureté et la ténacité sont deux indicateurs rigides extrêmes. Une dureté plus élevée réduit la ténacité, augmente le débit de l'acier, mais diminue la durée de vie du service du cycle et augmente le risque de fracture. La baisse de la dureté améliore la ténacité, réduit le débit, prolonge la durée de vie et réduit considérablement la probabilité de fracture. Hunan Tianyi High-Tech Materials Manufacturing Co., Ltd. est un fabricant de bagues à rouleaux en carbure professionnel avec 24 ans d'expérience. Nous pouvons fournir une conception et des services de solutions personnalisés pour les différents scénarios d'application de chaque client. Bienvenue à l'enquête et communiquer!