1. Kāpēc dzesēšanas ātrums ietekmē auksti{1}}velmētu ruļļu cietību? Kāds ir pamatprincips?
Fāzu transformācijas produkti atšķiras: ar lēnu dzesēšanu atomiem ir pietiekami daudz laika izkliedēties, veidojot ferītu un perlītu (mīkstās fāzes); ar ārkārtīgi strauju dzesēšanu atomiem nepietiek laika izkliedēties, kā rezultātā notiek ne-difūzijas fāzes transformācija, veidojot martensītu (cieto fāzi). Martensīts ir pārsātināts ciets šķīdums ar izteiktu režģa deformāciju un augstu dislokācijas blīvumu, tādējādi uzrāda ārkārtīgi augstu cietību.
Karbīda morfoloģija atšķiras: zema{0}}oglekļa tēraudam ātra dzesēšana neļauj oglekļa atomiem pilnībā aglomerēties, veidojot smalkus cementīta vai pārsātinātus cietus šķīdumus, kas nodrošina dispersijas stiprināšanu; lēna dzesēšana rada rupjus karbīdus un pietiekamu mīkstināšanu.
Graudu izmērs: Ātra dzesēšana kavē graudu augšanu, kā rezultātā tiek iegūti smalkāki graudi (smalko graudu nostiprināšanās, nedaudz palielināta cietība); lēnas dzesēšanas rezultātā veidojas rupji graudi un samazinās cietība.
2. Kā dzesēšanas ātrums īpaši ietekmē cietību parastajām zema-oglekļa tērauda-auksti velmētām ruļļiem (piemēram, SPCC un DC01)?
Lēna krāsns dzesēšana (ārkārtīgi lēns dzesēšanas ātrums, piemēram,<30℃/h): This results in coarse ferrite + coarse lamellar pearlite, with large grains. The hardness is lowest at this stage, with HRB typically between 35 and 50 (completely softened).
Gaisa dzesēšana (vidējs dzesēšanas ātrums): rezultātā tiek iegūts smalks ferīts + smalks lamelārais perlīts (sorbīts). Graudu izsmalcinātības un samazinātas perlīta starpslāņu atstatuma dēļ cietība palielinās, potenciāli sasniedzot 55-65 HRB.
Gaisa dzesēšana vai dzesēšana ar aerosolu (salīdzinoši ātrs dzesēšanas ātrums): ja dzesēšanas ātrums ir pietiekami ātrs, dažās vietās var veidoties bainīts vai augsta{0}}blīvuma dislokācijas ferīts, kas vēl vairāk palielina cietību; HRB var pārsniegt 70.
Ārkārtīgi ātra dzesēšana (rūdīšana): Ja dzēš tieši ar ūdeni, veidosies martensīts, un cietība pieaugs līdz HRC 30 (pārveidot par HRB nav jēgas ārkārtējas cietības dēļ).
3. Kā dzesēšanas ātrumu var izmantot, lai kontrolētu augstas -izturības tērauda (piemēram, DP tērauda) cietību nepārtrauktas atlaidināšanas ražošanas līnijā?
Mērķis: iegūt mīksta ferīta + cietā martensīta divfāzu{0}}mikrostruktūru, panākot zemu tecēšanas robežu, augstu stiepes izturību un labu darba sacietēšanu.
Procesa kontrole: tērauda loksne tiek uzkarsēta līdz divu -fāžu zonai (aptuveni 770–830 grādi) atlaidināšanas zonā, un šajā brīdī mikrostruktūra ir ferīts + austenīts.
Galvenais solis: pēc tam ir jāizmanto īpaši ātra dzesēšana (īpaši{0}}ātrā dzesēšana), kas parasti ir lielāka par 30 grādi/s un pat lielāka par 100 grādi/s.
Mehānisms: šis straujais dzesēšanas ātrums ir pietiekams, lai kavētu austenīta pārvēršanos par perlītu vai bainītu, liekot tam pārveidoties par martensītu zemākā temperatūrā.
Cietības rezultāts: ja dzesēšanas ātrums nav pietiekami ātrs, veidosies perlīts vai beinīts, kā rezultātā galaproduktā nebūs pietiekama stiepes izturība un cietība, padarot to nepiemērotu divfāžu tēraudam. Tāpēc dzesēšanas ātrums tieši nosaka cietās fāzes (martensīta) proporciju un galīgo cietību DP tēraudā.
4.Kādas citas negatīvas sekas bez paaugstinātas cietības var izraisīt pārāk strauja dzesēšana?
Palielināts trauslums: ja dzesēšanas ātrums ir pārāk ātrs, izraisot pārmērīgu martensīta veidošanos, materiāla plastiskums strauji samazināsies, pagarinājums samazināsies un plaisāšana notiks tieši štancēšanas laikā.
Loksnes formas defekti (viļņaini/velki): īpaši ātra dzesēšana (īpaši ūdens dzesēšana vai spēcīga dzesēšana ar strūklu) rada milzīgu termisko spriegumu sloksnē. Nevienmērīga dzesēšana var izraisīt sarežģītas loksnes formas problēmas (piemēram, malu viļņojumu, centra viļņojumu).
Novecošanas risks: dažām tērauda kategorijām, ja ātrai dzesēšanai neseko atbilstoša novecošanas apstrāde, turpmākās uzglabāšanas vai krāsošanas laikā istabas temperatūrā izgulsnēsies izšķīdušie oglekļa atomi, kā rezultātā palielinās cietība un samazinās stingrība (dabiskā novecošanās).
Nekonsekventa veiktspēja: zvana atlaidināšanā tērauda spoles dzesēšanas ātrums ir ātrāks malās un lēnāks serdes daļā. Šī dzesēšanas ātruma atšķirība tieši noved pie nevienmērīgas cietības visā spolē (cietākas malas, mīkstāks kodols), kas ietekmē lietotāja veiktās apstrādes konsekvenci.
5. Kā faktiskajā ražošanā mēs izstrādājam dzesēšanas procesu, pamatojoties uz mērķa cietību?
Nosakiet mērķa veiktspēju: vispirms noskaidrojiet klienta nepieciešamo cietības diapazonu (piemēram, nepieciešams mīksts materiāls ar HRB 45-55 vai augstas stiprības tērauds ar stiepes izturību 780 MPa).
CCT līknes (nepārtrauktas dzesēšanas pārejas līknes) vaicājums: konkrētām tērauda kategorijām skatiet to CCT līknes. Šī līkne procesa inženieriem skaidri norāda: ar kādu dzesēšanas ātrumu, kāda mikrostruktūra tiks iegūta un aptuvenā cietība.
Izvēlieties dzesēšanas metodi:
Mīkstākajam (dziļajam zīmējumam) izvēlieties īpaši lēnu dzesēšanu (piemēram, lēnu dzesēšanu zvanu krāsnī vai gaisa dzesēšanu pēc turēšanas).
Lai iegūtu mērenu cietību (parasta štancēšana), izvēlieties kontrolētu dzesēšanu (lēnas dzesēšanas sekciju nepārtrauktā atlaidināšanas līnijā).
Augstas izturības gadījumā (DP tērauds, MS tērauds) izvēlieties ātru dzesēšanu un precīzu novecošanu.
Verifikācija un regulēšana: pēc ražošanas veiciet cietības pārbaudi un metalogrāfisko analīzi, lai apstiprinātu, ka dzesēšanas ātrums ir sasniedzis projektēšanas mērķi. Ja cietība ir pārāk augsta, tas nozīmē, ka dzesēšanas ātrums ir pārāk ātrs, un dzesēšanas ātrums ir jāsamazina vai jāpalielina pār-novecošanās temperatūra/laiks; ja cietība ir pārāk zema (augstas -stiprības tērauds neatbilst standartam), tas nozīmē, ka dzesēšanas ātrums nav pietiekams un ir jāpalielina dzesēšanas jauda.