エンジニアリング機械、自動車、その他の産業の急速な発展により、コストを削減し、減量を強化し、省エネと消費の削減の目標を達成するために、工学機械と自動車の軽量な方法が国内外で広く探求されています。機器の質量を最小限に抑えるために、効果的な方法は、耐摩耗性プレートの強度レベルを上げることです。近年、エンジニアリング機械用の耐摩耗性プレートは、500〜600mpaから800mpa、1000mpa、さらには1500mpaに急速に増加しています。ただし、強度が増加すると、耐摩耗性プレートの遅延骨折感度も増加します。高い水素誘発性遅延骨折感度は、高強度鋼グレードの促進と適用を制限する重要な要因となっています。
高強度摩耗耐性プレートの水素誘発遅延骨折現象
遅延骨折は、静的応力の作用下で一定の期間の後に材料が突然脆性破損を受ける現象です。これは、材料と環境のストレス間の相互作用の結果であり、水素誘発性の材料劣化の一形態です。遅延骨折の現象は、材料内の水素の拡散と蓄積が、ストレスが濃縮される部分への拡散と蓄積によって引き起こされます。ストレスが濃縮されるこれらの部分には、多くの場合、多くの欠陥があります（原子格子脱臼、穴など）。水素はこれらの欠陥に拡散し、水素イオンは水素を合成します。原子、水素原子はさらに水素分子を合成し、大きな圧力を生成します。この圧力、材料内の残留応力、および材料によって耐えられた外部応力は、結果の力を形成します。この結果の力が材料の降伏強度を超えると、骨折を引き起こします。
材料によって耐えられた応力レベルがその降伏強度よりも大幅に低いときに遅延骨折が突然発生することが多いため、予測不可能であり、しばしばより深刻な損傷と結果につながります。超高強度の耐摩耗性プレートの開発とその用途フィールドの継続的な拡張により、遅延骨折の現象はより大きな注目を集めています。例として自動車部品を取ります。製品には複雑な形状と大きな変形があります。自動車メーカー、部品メーカー、材料サプライヤーは、骨折のパフォーマンスの遅延により多くの注意を払っており、材料性能認定プロジェクトの1つになりました。
遅延骨折挙動に影響する要因
金属材料の遅延骨折挙動は、材料、環境、ストレスの共同作用の下で発生し、材料、応力状態、およびサービス環境の特性と密接に関連しています。
材料強度の影響。一般的に言えば、材料の強度が高いほど、骨折の遅延に対する感受性が高くなります。一般に、1000MPaは危険なレベルであると考えられています。つまり、引張強度が1000MPaより低い場合、耐摩耗性のプレートは亀裂の遅延に対して比較的良好な抵抗がありますが、材料強度が1000MPaを超えると、亀裂感度が遅れます。
合金組成の影響。異なる合金要素は、材料の遅延骨折挙動に異なる影響を及ぼします。この研究では、耐摩耗性プレート内の（Mn {+0}。高い。これは、高強度の耐摩耗性プレートにおけるC、S、P、Si、Mn、および他の元素の分離が腐食性環境での水素の吸収を促進し、それによって材料の水素誘発性の遅延骨折感受性を高め、より低い応力下でより耐久性を高めるためです。骨折は、水平である場合に発生します。 Ti、V、Mo、Ni、NBなどの要素は、穀物を改良し、材料の靭性を改善し、分離を減らすことができます。さらに、形成された小さな沈殿物は、水素トラップの形成を助長し、それにより材料の遅延骨折感度を低下させます。さらに、いくつかの研究では、Al要素を添加すると、マンガンを含むTWIP摩耗耐性プレートの水素誘導亀裂感度が大幅に改善できることが指摘されています。
