من أجل الاستفادة من جهاز اختبار الكرة MQ-3 لاختبار إجهاد التعب، نقوم بإنتاج كرة بحجم 80 مم.

2.1 الصهر والصب

إن معدات الصهر عبارة عن فرن تحريض بدون قلب متوسط التردد بسعة اسمية تبلغ 850 كجم، ومعدات الصب عبارة عن مغرفة رافعة من النوع المائل بقدرة 1 طن.

يُحسب التركيب بناءً على التركيب الكيميائي للشحنة ومعدل امتصاص عناصر السبائك لمختلف السبائك الحديدية. يُجرى التحليل الكيميائي قبل عملية الصب.

استُخدم قالب رمل الكوارتز المُصلَّب بثاني أكسيد الكربون. يتميز قالب الرمل بتماسكه الكامل، ومتانته المتوسطة، وسطح تجويفه أملس، وسطح فصله ناعم.

2.2 المعالجة الحرارية

تم استكشاف إمكانية استبدال التبريد بالزيت بالتبريد بالهواء من خلال التجارب

• التركيب الكيميائي للكرة الاختبارية (كرة الطحن 80 مم)

1．99％C、0．48％Si、1．37％ Mn、14．00％Cr、0．12％ 、0．15％

ني، O．O18％Ti، O．039％S،0．018％P

• تكنولوجيا المعالجة الحرارية

يعتمد فرن التسخين على فرن من نوع الصندوق بقدرة 12 كيلو وات

كرات العينة الأولى: تحت 350 درجة مئوية، تم تسخين الفرن إلى 650 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، ثم تم تسخينه إلى 950 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعتين، ثم تم تبريده لمدة 25 دقيقة وتم تلطيفه عند 450 ± 10 درجة مئوية لمدة 4 ساعات

كرات العينة II: أقل من 350 درجة مئوية، 650 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، 950 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعتين، تبريد بالمروحة. 450 ± 10 درجة مئوية لمدة 4 ساعات.

كرات العينة III: أقل من 350 درجة مئوية، 650 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، 980 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعتين، تبريد بالزيت لمدة 20 دقيقة، 450 ± 10 درجة مئوية للتسخين 

العينة الرابعة: أقل من 350 درجة مئوية، 650 ± 10 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، 980 ± 1 0 درجة مئوية لمدة ساعتين، تبريد بالهواء، 450 ± 10 درجة مئوية لمدة 4 ساعات

2.3 الصلابة وقيمة التأثير

1) اختبار الصلابة على السطح

2) البنية المعدنية

تم تحديد البنية الدقيقة للكرة المعالجة عن طريق التحليل المعدني على النحو التالي:

مارتنسيت مُقسّى + كربيد يوتيكتيك + كربيد ثانوي + أوستينيت مُحتفظ به

تظهر النتائج أن صلابة هذه الكرة المصبوبة عالية الكروم يمكن أن تصل إلى نوع CR13 من الكرة المصبوبة عالية الكروم بعد التبريد الهوائي والتصلب عند 450 درجة مئوية.

تظهر النتائج أن صلابة الكرة المصبوبة ذات الكروم العالي يمكن أن تصل إلى نطاق HRC55-62 الذي تصل إليه الكرة المصبوبة ذات الكروم العالي من نوع CR13 من خلال عملية التبريد بالزيت.

3) اختبار التعب

عولجت عينة الكرة الرابعة حرارياً باستخدام 30 كرة مصبوبة عالية الكروم من نفس التركيب، وخضعت للفحص العشوائي للصلابة الكلية. تظهر النتائج في الشكل 1؛ حيث كان عمر إجهاد 25 كرة أطول من عمر كرات Cr13 المُخمّدة بالزيت في جهاز اختبار إجهاد إجهاد MQ-3.