82B — это высокоуглеродистая пружинная сталь, характеризующаяся высокой прочностью и твердостью, но очень чувствительная к включениям, сегрегации, поверхностным дефектам, остаточным напряжениям и факторам окружающей среды. Выход из строя пружины обычно не вызван каким-то одним фактором, а является совокупным результатом материалов, производственных процессов и условий эксплуатации. Сегодня мы поговорим о втором этапе: Этап непрерывного литья: Образование дефектов затвердевания.
2.1 Центровая сегрегация и пористость
Проблема:Обогащение растворенными веществами и недостаточная подача происходят в зоне окончательного затвердевания непрерывной разливки.
Механизм:Во время затвердевания расплавленной стали такие элементы, как C, Mn, P и S, обогащаются в незатвердевшую жидкую фазу. Центр затвердевает последним, что позволяет легко сформировать полосу разделения. В то же время недостаточная подача приведет к образованию микропор и пористости.
Последствия:
- Низкая прочность ядра
- Плохая прочность ядра
- Зарождение внутренних трещин при высоких нагрузках
- Нестабильное положение перелома пружины
2.2 Усадочные полости и пористость
Проблема:Усадка при затвердевании не полностью компенсируется расплавленной сталью, образуя усадочные полости или пористость в центре заготовки.
Механизм:Объем уменьшается, когда жидкая сталь переходит в твердое состояние. Если канал подачи негладкий или скорость вторичного охлаждения/вытяжки контролируется неправильно, в центральной области останутся полости или губчатая-пористость.
Последствия:
Внутренний разрыв
Может быть не полностью сварен после прокатки
Образование дефектов расслоения внутри стальной проволоки
Снижение несущей-несущей способности.
2.3 Центральные трещины
Проблема:Внутри непрерывнолитой заготовки образуются центральные трещины.
Механизм:При недостаточной толщине затвердевшей оболочки, возникновении вздутий, нестабильной скорости волочения или неравномерном охлаждении внутренняя часть заготовки испытывает термические и растягивающие напряжения. Центральная область не полностью затвердела и имеет низкую прочность, поэтому ее легко разорвать.
Последствия:
Скрытые внутренние дефекты
Трудно обнаружить визуально
Обрыв проволоки во время волочения
Внезапный перелом во время использования.
2.4 Поверхностные трещины
Проблема:На поверхности заготовки появляются продольные или поперечные трещины.
Механизм:Аномальные колебания пресс-формы, нестабильные характеристики порошка пресс-формы или неправильный контроль температуры могут привести к появлению поверхностных трещин на заготовке в зоне хрупкости при высоких-температурах. Последующая прокатка вдавит трещины в матрицу, образуя складки или глубокие дефекты.
Последствия:
После раскатки образуются складки
Распространение трещин во время волочения
Трещина при навивке пружины
Уменьшение усталостной долговечности
2.5 Включения вторичного окисления
Проблема:Плохая защита от разливки позволяет расплавленной стали контактировать с воздухом, что приводит к вторичному окислению.
Механизм:Когда расплавленная сталь подвергается воздействию воздуха, кислород вступает в реакцию с элементами стали, образуя новые оксидные включения. Эти включения в основном распределены по поверхности или вблизи нее, что крайне вредно для последующего вытягивания и усталости.
Последствия:
Поверхностные или около-поверхностные дефекты
Царапины и поломки волочения проволоки
Раннее образование усталостных трещин
