Kad tērauda produkts tiek ātri atdzesēts (apdzēsts) ļoti augstā temperatūrā, tiek izveidota specifiska kristāliska struktūra, kas pazīstama kā martensīta tērauda. Šī struktūra, kas pazīstama kā "martensīts, "Piedāvā tēraudam noteiktas īpašas īpašības. Tā ir svarīga melno metāla materiālu struktūra, īpaši atsaucoties uz saudzēto cieto oglekļa šķīdumu -ffe. Šo atklājumu vispirms atklāja vācu metalurgists Adolfs Martenss (1850-1914) 1890. gadi, un vēlāk francūzis F. Osmonds viņu nosauca par Martensītu, lai pieminētu savu atklājēju.
1. attēls. Martensīta tērauda mikrostruktūras shēma. Nelielos daudzumos var būt arī ferīts un beinīts.
2. attēls: MS 950/1200 mikrostruktūra
3. attēls. Sprieguma un deformācijas līkņu salīdzinājums vieglam tēraudam, HSLA 350/450 un MS 950/1200.
Šis ir detalizēta martensīta analīze
Definīcija:
Tērauda karsēšanas un pēc tam ātras dzesēšanas (rūdīšanas) process, lai izveidotu martensīta kristāla struktūru, pats par sevi rada martensīta tēraudu, cietu, izturīgu tēraudu ar augstu oglekļa saturu.
1. Galvenās īpašības:
Cietība:
Tas ir pazīstams ar to, ka ir ļoti grūti martensitiskam tērauda materiālam. Recenācijas process nostiprina oglekļa atomus struktūrā, kas iztur deformāciju, padarot tēraudu izturīgu un izturīgu. Tā kā starp martensīta cietību un ražas izturību ir laba lineāra saistība, abus var apspriest vienlaikus.
Martensīta cietība: Martensīta vissvarīgākās īpašības tērauda ir augsta cietība un izturība. Eksperimenti ir pierādījuši, ka martensīta cietību nosaka tā oglekļa saturs, nevis leģējošā elementa saturs.
Auksti formētu martensīta tērauda lokšņu stiepes izturība automašīnām var sasniegt 1700 MPa vai pat vairāk, padarot to par visizturīgāko tēraudu aukstajai formēšanai. Tas ir visizturīgākais tērauds starp augstas stiprības tēraudiem, un tas ir "izturīgākais starp izturīgākajiem". Papildus tam, ka martensīta tērauds ir "ciets", tam ir arī daudzas priekšrocības, piemēram, augsta tecēšanas robeža, nenovecošanās, labas aukstās lieces un caurumu izplešanās īpašības un laba metināmība.
Spēks
Sarežģītajā un daudzveidīgajā martensīta stiprināšanas mehānismā ietilpst apakšstruktūras stiprināšana, vecuma nostiprināšana, cietā šķīduma nostiprināšana, fāzes maiņas stiprināšana un smalkgraudainu stiprināšana. Kopā šīs sistēmas piešķir martensītam tā izcilo cietību un izturību. Pielāgojot tērauda ķīmisko sastāvu, termiskās apstrādes tehniku un citus faktorus, martensīta attīstību un stiprināšanu var regulēt reālajā pasaulē, ražojot tēraudu ar labākām mehāniskajām īpašībām. Šāda veida tērauds ir izturīgs un spēj izturēt lielus svarus. To parasti izmanto asmeņiem, instrumentiem un citām sastāvdaļām, kas ir pakļautas augstam spiedienam vai nodilumam.
Trauslums
Martensīta tērauds ir izturīgs, tomēr tas varētu būt trauslāks nekā citas tērauda šķirnes. Ja tas netiek pareizi apstrādāts, tas var saplaisāt vai sabojāties zem šoka vai spēka.
Magnētisks
Martensīta tērauds ir magnētisks, un tā ir funkcija, kas var būt noderīga noteiktos lietojumos.
Izturība pret koroziju
Mmartensīta tēraudi bieži ir mazāk izturīgi pret koroziju nekā citi nerūsējoši tēraudi, piemēram, austenīta tērauds. Tomēr dažas martensīta tērauda pakāpes joprojām tiek izmantotas iestatījumos, kuriem nepieciešama viegla izturība pret koroziju.
Termiskā apstrāde
Martensītu tēraudu var apstrādāt ar termiņu (rūdīt), lai mainītu tā cietību un izturību, ļaujot ražotājiem pielāgot tās īpašības īpašiem pielietojumiem.
2. Organizatoriskā forma
Tērā ir divas galvenās martensīta organizatoriskās formas:
Līstu martensīts: aptuveni vienāda izmēra līstes tiek apvienotas virziena, paralēlos martensīta saišķos (grupās). Ja oglekļa masas daļa tēraudā ir mazāka par 0,25%, tas galvenokārt ir martensīts, tāpēc to sauc arī par zema oglekļa satura martensītu.
Flake martensite: tā trīsdimensiju forma ir plāns dubultā izliekts objektīvs. Zem metalogrāfiskā mikroskopa tā šķērsgriezumam parasti ir savstarpēja adata vai bambusa lapu forma. Tērauds ir pazīstams arī kā martensīts ar augstu oglekļa saturu, jo tas galvenokārt ir lamelārais martensīts, ja oglekļa masas frakcija ir lielāka par 1. 0%.
3. Veidošanās apstākļi
Martensīta veidošanai ir nepieciešams noteikts dzesēšanas ātrums un dziļa superizes apstākļi. Konkrēti, tēraudam jābūt uzkarsētam līdz austenīta stāvoklim un pēc tam atdzesē līdz temperatūrai zem MS punkta ātrāk nekā tērauda kritiskā dzesēšanas ātrums. Deep Supercooling nodrošina, ka sistēmas brīvā enerģija tiek samazināta, vienlaikus nodrošinot arī pietiekamu fāžu transformācijas virzošo spēku martensīta ražošanai.
4. Veiktspēja un lietojumprogrammas
Izrāde: Lai arī martensīts, it īpaši ar augstu oglekļa saturu lamellar martensite, ir slavens ar lielo spēku un cietību, tā ir arī cieta un trausla struktūra.
Pielietojums: Rūpnieciskos apstākļos, kur nepieciešama augsta izturība, cietība un nodilumizturība, kā arī mērena izturība pret koroziju, bieži tiek izmantots martensīta nerūsējošais tērauds.
· Griešanas instrumenti (piem., pretestības. urbji)
· Mašīnas detaļas (piemēram, automobiļu detaļas, medicīniskās ierīces, pārnesumi, vārpstas)
· Gaisa kuģu detaļas (piemēram, kosmiskās aviācijas komponenti)
· Lāpstiņas (piemēram, šķēres, skuvekļi)
5. Piezīmes
Kad austenīts rūdīšanas laikā pārvēršas par martensītu, sagatavojas sagataves tilpums. Tas var izraisīt iekšēju stresu, kas ir viens no iemesliem, kāpēc deformācija un plaisas, visticamāk, notiks rūdīšanas laikā. Daudzi mainīgie, piemēram, temperatūra, dzesēšanas temps un tērauda ķīmiskais aplauzums, ietekmē martensīta veiktspēju un izmantošanu.
Vārdu sakot, martensīta tēraudam kā svarīgai melno metālu materiālu struktūrai ir unikālas īpašības un pielietojuma vērtība. Praktiskajā pielietojumā ir nepieciešams izvēlēties atbilstošus materiālus un procesa apstākļus atbilstoši konkrētām vajadzībām, lai sagatavotu martensīta konstrukcijas ar nepieciešamajām īpašībām.
Martensīta tērauds izmantošanai automobiļos
Martensīta tēraudi tiek plaši izmantoti automobiļu rūpniecībā, pateicoties to ārkārtas izturībai un cietībai. Šīs īpašības padara tās ideālas drošības kritiskām sastāvdaļām, it īpaši gadījumos, kad ir svarīgi trieciena pretestība un strukturālā integritāte. Martensīta mikrostruktūras var sasniegt karstā preses izturīgu tēraudu apzīmogošanas laikā.
Ražošanas pakāpes un lietojumprogrammu piemēri
| Novērtējums | Tipiskas automobiļu lietojumprogrammas |
|---|---|
| MS 950/1200 | Šķērssavienojumi, sānu ielaušanās stari, bufera stari, bufera pastiprinājumi |
| MS 1150/1400 | Šūpuļveida ārējie paneļi, sānu ielaušanās sijas, bamperu sijas, bamperu pastiprinājumi |
| MS 1250/1500 | Sānu ielaušanās sijas, bamperu sijas, bamperu pastiprinājumi |
Auksti velmēta 1. paaudzes martensīta tērauda specifikācijas
Automobiļu ražotāji bieži izmanto martensīta tērauda markas, kas atbilst īpašām stiepes izturības prasībām. Tālāk ir sniegtas dažas izplatītas specifikācijas, kas raksturo nepārklātu auksti velmētu martensīta tēraudu:
ASTM A980m: 130. pakāpe [900], 160 [1100], 190 [1300] un 220 [1500].
Vda 239-100: ietver tādus terminus kā CR860Y1100T-MS, CR1030Y1300T-MS, CR1220Y1500T-MS un CR1350Y1700T-MS.
SAE J2745: Ar martensīta pakāpēm, piemēram, MS 900T/700Y, 1100T/860 y, 1300T/1030Y un 1500T/1200Y.
Šie standarti atbilst autoražotāju īpašajām prasībām attiecībā uz stiepes izturību un strukturālo veiktspēju.
Vai meklējat uzticamu automobiļu tēraudu? SaskarePriekšsēdētājspielāgotām pakāpēm un izmēriem!
