1. Kas ir perlīts? Kāpēc ir vērts pievērst uzmanību tās morfoloģijai auksti{1}}velmēto izejvielu ruļļos?
Perlīts ir izplatīta mikrostruktūra karsti{0}}velmētās ruļļos (auksti velmētās-izejmateriālos), kas parasti sastāv no mainīgiem ferīta un cementīta (Fe₃C) slāņiem. Pirms aukstās velmēšanas perlīta morfoloģijai karsti velmētajā -spolē (neatkarīgi no tā, vai tā ir rupji slāņaina, smalka sferoidāla vai lentveida) ir izšķiroša nozīme, jo tā:
Ietekmē cietību: Lamelārajam perlītam ir augsta cietība, palielinot slodzi aukstās velmēšanas laikā un paātrinot ruļļu nodilumu.
Ietekmē plastiskumu: neviendabīgs vai rupjš perlīts aukstās velmēšanas laikā var izraisīt malu plaisāšanu vai sloksnes lūzumu.
Ietekmē atkausēšanas efektivitāti: sākotnējā morfoloģija nosaka turpmākās aukstās velmēšanas atkausēšanas grūtības (pārkristalizācijas atkausēšana vai sferoidizējošā atkausēšana).
2. Kādus īpašus apdraudējumus lamelārais perlīts rada aukstās velmēšanas procesam?
Ja karsti velmētā -spolē ir liels daudzums rupja slāņveida perlīta vai stipra joslu perlīta (sadalīta sloksnēs ripināšanas virzienā), radīsies šādas problēmas:
Smags darba sacietējums: Lamelārā struktūra ievērojami kavē dislokācijas kustību, izraisot krasu deformācijas pretestības palielināšanos aukstās velmēšanas laikā, kas, iespējams, prasa vairāk velmēšanas gājienu vai liek rites spēkiem pārsniegt robežas.
Anizotropija: īpaši ar joslu perlītu, auksti{0}}velmētai spolei ir ievērojamas veiktspējas atšķirības starp virzieniem, kas ir perpendikulāri un paralēli velmēšanas virzienam, tādēļ dziļi velmējot tā ir pakļauta ausīm.
Malu plaisāšanas risks: perlīta apgabals ir ciets un trausls, savukārt ferīta apgabals ir mīksts un izturīgs. Šī mainīgā cietā un mīkstā struktūra ir pakļauta mikroplaisām saskarnē ar augstu aukstās velmēšanas spriegumu, kas galu galā izraisa malu plaisāšanu.
3. Tā kā lamelārā struktūra nav vēlama, kāda ir ideālā perlīta morfoloģija pirms aukstās velmēšanas?
Auksti velmētajām spolēm, kuras tiek tālāk apstrādātas (īpaši izstrādājumiem, kuriem nepieciešama laba štancēšanas veiktspēja), ideālā perlīta morfoloģija ir perfekti sfērisks perlīts (sfērisks vai granulēts cementīts).
Samazināta cietība: cementītam pārveidojot no slāņainas uz sfērisku, tā griešanas ietekme uz matricu vājina, ievērojami samazinot materiāla tecēšanas spēku un cietību, vienlaikus palielinot plastiskumu.
Atvieglo pārkristalizāciju: smalkās un vienmērīgi sadalītās sfēriskās karbīda daļiņas atkvēlināšanas laikā darbojas kā kodolu veidošanās vietas, veicinot pārkristalizēto graudu rafinēšanu un homogenizāciju, kā rezultātā veidojas ne-orientēti līdzsvaroti kristāli.
Palielināts pagarinājums: Sferoidizētā struktūra ievērojami uzlabo auksti velmētu lokšņu r-vērtību (plastmasas deformācijas koeficientu) un n-vērtību (darba sacietēšanas indeksu), kas ir ļoti izdevīga štancēšanai.
4.Vai pats aukstās velmēšanas process var mainīt perlīta morfoloģiju? Ja jā, tad kā?
Aukstās velmēšanas deformācijas stadija: milzīgais aukstās velmēšanas spēks saplīst, saplīst un sagriež sākotnējo lamelāro perlītu. Rupjās cementīta plāksnes tiek sasmalcinātas smalkās daļiņās vai īsos stieņos, sagatavojot turpmākai sferoidizācijai. Šis process ir fiziska iznīcināšana.
Atkausēšanas stadija (kritiska): turpmākās zvana -tipa vai nepārtrauktas atkausēšanas laikā sašķeltais cementīts, ko darbina saskarnes enerģija, oglekļa atomu difūzijas rezultātā spontāni pārvēršas no augstas-enerģijas asām-leņķa formām uz zemas-enerģijas sfēriskām formām. Šo procesu sauc par sferoidizējošo atkausēšanu. Tāpēc aukstā velmēšana + atkvēlināšana ir galvenā metode nevēlamā slāņveida perlīta likvidēšanai un ideālas sferoidizētas mikrostruktūras iegūšanai.
5. Ja galaproduktā esošā perlīta morfoloģija nav labi kontrolēta (piemēram, pārslas vai lielas daļiņas), kāda būs tā ietekme uz lietotāju?
Pret plaisāšanu: atlikušās slāņveida cementīta vai rupjās daļiņas darbojas kā "mikro{0}}plaisas" vai sprieguma koncentrācijas punkti materiālā. Štancēšanas un zīmēšanas laikā šīs vietas viegli kļūst par plaisu sākuma punktiem, izraisot detaļas plaisāšanu un veidnē nelietojamu.
Virsmas defekti: ja cementīta daļiņas ir pārāk lielas un tuvu virsmai, štancēšana var izraisīt virsmas lobīšanos vai "apelsīna mizas" defektus, kas ietekmē pārklājuma izskatu.
Samazināta noguruma veiktspēja: strukturālajām daļām rupji karbīdi ievērojami samazina materiāla noguruma kalpošanas laiku, izraisot priekšlaicīgu daļas atteici lietošanas laikā.