1. Kāds ir pamatprincips tam, kā oglekļa saturs ietekmē auksti velmētu ruļļu cietību?
Cietā šķīduma stiprināšana: oglekļa atomi pastāv kā intersticiāli cieti šķīdumi ferīta režģī. Tā kā oglekļa atomi ir daudz mazāki nekā dzelzs atomi, tie deformē dzelzs režģi, radot lokalizētus stresa laukus un kavējot dislokācijas kustību. Šī režģa deformācija palielina materiāla izturību pret plastisko deformāciju, kā rezultātā uzlabojas cietība un izturība.
Fāzu transformācijas stiprināšana un mikrostruktūras noteikšana: Oglekļa saturs nosaka tērauda mikrostruktūru:
Ultra-zema oglekļa satura tērauds (C ≤ 0,01%): mikrostruktūra ir gandrīz 100% no ferīta. Ferīts pats par sevi ir salīdzinoši mīksts un tam ir ārkārtīgi zema cietība.
Tērauds ar zemu oglekļa saturu (C 0,02% ~ 0,15%): ferīts + neliels daudzums perlīta. Perlīts ir slāņveida ferīta un cementīta (Fe₃C, īpaši ciets savienojums) maisījums, un tā cietība ir daudz augstāka nekā ferīta.
Vidēja oglekļa tērauda (C 0,25% ~ 0,60%): Perlīta īpatsvars ir ievērojami palielināts, kā rezultātā tiek iegūta mērena cietība.
Tērauds ar augstu oglekļa saturu (C > 0,60%): mikrostruktūrā parādās vairāk cementīta, un veidojas pat tīklveida vai granulēti karbīdi, kā rezultātā ievērojami palielinās cietība.
2.Kāda ir kvantitatīvā saistība starp oglekļa saturu un auksti velmētu ruļļu cietību?
Cietības pārveidošana: piemēram, atkvēlinātas auksti velmētas{0}}spoles:
Zema-oglekļa tērauds (piemēram, SPCC, C ≤ 0,12%): cietība aptuveni HRB 50-70
Vidēja-oglekļa tērauds (piem., 45#, C 0,42%~0,50%): rūdīta cietība aptuveni HRB 80-90
Tērauds ar augstu-oglekļa saturu (piemēram, 65 Mn, C 0,62%–0,70%): rūdītā cietība var sasniegt HRB 90–100 vai augstāku
Papildu aukstā-velmēšanas darba sacietēšana: auksti-velmētiem ruļļiem galīgā cietība=(matricas cietība noteikta pēc oglekļa satura) + (darba sacietēšana, ko veicina aukstās-velmēšanas samazināšanas ātrums). Ar tādu pašu aukstās -velmēšanas samazinājuma ātrumu, par katru oglekļa satura pieaugumu par 0,1%, cietība (HV) var palielināties par 20–40 punktiem.
Nonlinear Characteristics: In the high-carbon range (>0,8% C), cietības pieauguma slīpumam ir tendence saplacināt, jo mikrostruktūrā ir tīkla cementīts, un tas var pat izraisīt palielinātu trauslumu, nevis lineāru cietības pieaugumu.
3. Kādas ir atšķirības darba rūdīšanas rādītājos?
Tērauds ar zemu-oglekļa saturu: tam ir salīdzinoši zema rūdīšanas spēja. Cietība palielinās pēc aukstās velmēšanas, bet cietēšanas ātrums ir lēns, ļaujot sasniegt augstu samazinājuma ātrumu, viegli neplaisājot.
Augsts{0}}oglekļa tērauds: tam ir ārkārtīgi augsts sacietēšanas ātrums. Tā kā sākotnējā mikrostruktūrā jau ir liels perlīta un karbīdu daudzums, aukstās velmēšanas laikā dislokācijas kustība tiek vairāk traucēta, kā rezultātā strauji palielinās cietība, palielinoties samazināšanas ātrumam, un ir lielāka iespēja, ka tā sasniegs piesātinājumu.
4. Kādas ir cietības atšķirības atkarībā no piegādes stāvokļa?
Atlaidināts stāvoklis: mīkstināts, lai atvieglotu turpmāku apstrādi un formēšanu.
1/4 cieta, 1/2 cieta: vidēja cietība, kas iegūta, kontrolējot aukstās velmēšanas samazināšanas ātrumu.
Pilnībā cietais stāvoklis: Cietība sasniedz maksimālo šī oglekļa satura vērtību pēc aukstās velmēšanas ar lielu samazinājuma ātrumu.
5.Kā izvēlēties oglekļa saturu un procesu, pamatojoties uz cietības prasībām ražošanā vai pielietojumā?
Kompozīcijas dizains:
Lietojumiem, kuriem nepieciešama īpaši augsta cietība (piemēram, atsperu tērauda sloksnes, griešanas asmeņi): jāizvēlas augstas-oglekļa tērauds (piemēram, 65Mn, C75S, SK5), jo tikai darba rūdīšana nevar paaugstināt zema-oglekļa tērauda cietību līdz vajadzīgajam līmenim.
Lietojumiem, kuriem nepieciešama izcila formējamība (piemēram, dziļi-ievilktas detaļas): jāizmanto īpaši -zema-oglekļa vai zema-oglekļa tērauds, jo atkausēšana nevar novērst plastiskuma zudumu, ko izraisa augsts oglekļa saturs.
Procesa kompensācija:
Atkvēlināšanas pielāgošana: nepārtrauktas atkausēšanas vai zvana -tipa atlaidināšanas procesos, ja tiek konstatēts augsts oglekļa saturs noteiktā siltumā, kā rezultātā tiek iegūta augsta cietība, atkausēšanas temperatūru var atbilstoši paaugstināt vai pagarināt turēšanas laiku, lai samazinātu cietību, veicot pārkristalizāciju un sferoidizāciju.
Temperatūras apstrāde: vidējas{0}} un augstas{1}}oglekļa tēraudiem dažreiz tiek izmantota "kritiskā atkausēšana" vai "izotermiskā atkausēšana", lai iegūtu īpašu mikrostruktūru (piemēram, sorbītu), lai līdzsvarotu cietību un stingrību.
Kvalitātes kritēriji:
Auksti{0}}velmētu ruļļu cietību nevar vienkārši secināt no oglekļa satura. Pie tāda paša oglekļa satura galīgā cietība var ievērojami atšķirties aukstās velmēšanas reducēšanas un atlaidināšanas procesu atšķirību dēļ.
Izvēloties materiālus, lietotājiem ir jāpievērš uzmanība gan klasei (atbilstošais oglekļa satura diapazons), gan piegādes stāvoklim (atlaidināts, 1/4 ciets, 1/2 ciets, pilnībā ciets utt.).