Kā Alloying Elements ietekmē pavasara tērauda dekarbonizāciju?

Pavasara tērauds ir īpašs leģētais tērauds dažādu atsperu un citu elastīgu elementu ražošanai. To var sadalīt parastā sakausējuma pavasara tēraudā un speciālā sakausējuma atsperu tēraudā atbilstoši tā darbības prasībām un ekspluatācijas nosacījumiem. Atsperu tērauds nodrošina lielisku visaptverošu veiktspēju, lielisku metalurģisko kvalitāti (augstu tīrību un viendabīgumu), labu virsmas kvalitāti (stingru virsmas defektu kontroli un dekarbonizāciju), precīzu formu un izmēru. Spoles atsperes no tērauda stieņiem, kuru diametrs ir lielāks par 20mm, plaši izmanto dzelzceļa transportlīdzekļos, rūpnieciskajās iekārtās un celtniecības iekārtās.

Spirālveida atsperes atkārtota saspiešana un stiepšana pakļāva stieni lieces un atjaunošanas laikā. Maksimālais spriegums parādās uz stieņa virsmas, tāpēc spirālveida atsperu stieņa virsmas stāvoklim ir liela ietekme uz atsperes noguruma izturību. Spirālveida atsperes lūzuma parādīšanās pēc noguruma testa liecina, ka spirālveida atsperes sākums ir pavasara iekšējā diametra pusē.  

Veicot spirālveida atsperi, tērauda stienis ar lielu diametru tiek apstrādāts spirālveida atsperē un pēc tam tiek dzēsts tieši, lai pavasarim būtu vajadzīgais stiprums. Tā kā spirālveida atsperes tiek izmantotas dekarburizācijas stāvoklī ar atlikušo termisko apstrādi uz virsmas, dekarbonizācija samazina atsperes virsmas cietību un līdz ar to samazina noguruma spēku. Spirālveida atsperēm dzesēšana un dekarburācija ir ļoti svarīga problēma. Kā kontrolēt dekarbonizāciju? Pašlaik visefektīvākais pasākums ir sakausējuma elementu pievienošana. Kopumā Sb un Sn pievieno, lai kavētu dzesēšanu un dekarbonizāciju.

Divi atsperu tērauda stieņi ar tādu pašu ķīmisko sastāvu, viens ar Sb un Sn, otrs bez Sb un Sn pievienots. Sbsn-free tērauda virsmas C koncentrācija un dekarburizācijas dziļums ir attiecīgi aptuveni 0,2% un 0,3 mm, bet sbsn pievienotā tērauda virsmas oglekļa koncentrācija un dekarburizācijas dziļums ir attiecīgi aptuveni 0,45% un 0,1 mm. Tika apstiprināta Sb un Sn loma dekarbonizācijas inhibēšanā, jo SbSn pievienošana samazināja C difūzijas koeficientu un kavēja dekarbonizāciju.

Palielinās tērauda kadru spriegums ar Sb un Sn. Lai uzlabotu spirālveida atsperes noguruma īpašības, ir nepieciešama spirālveida atsperes apstrāde. Tomēr dekarburizētā slāņa ražas stiprība ievērojami samazinājās, tāpēc pavasara spriegums atlikušajā apstrādē ievērojami samazinājās. Sb-sn piedevu tērauds no virsmas līdz 0,2 mm dziļumam, maksimālā sprieguma atlikuma sprieguma galvenais virziens ir -600mpa ~ -800mpa, un sbsn-free tērauda vērtība ir -300mpa ~ -400Mpa. Sb-sn tērauda saspiešanas atlikušais spriegums ir apmēram 300 MPa augstāks nekā atsperu tērauda. Sb-Sn pievienošana kavē dekarbonizāciju.

Jāatzīmē, ka sakausējuma elementiem ir liela ietekme uz atsperu tēraudu izturību un citām galvenajām īpašībām, tāpēc šo elementu saturu nevar viegli mainīt atsperu tēraudiem. Mikroelementus var pievienot, lai nomāktu citas atsperu tērauda īpašības, un mikroelementus var izmantot, lai kontrolētu dažādu citu tēraudu īpašības, lai izstrādātu augstas veiktspējas tēraudus, lai apmierinātu lietotāju vajadzības.