1. Kādi elementi galvenokārt tiek pievienoti auksti{1}}velmētu ruļļu mikroleģēšanā? Kādas ir to funkciju un īpašību atšķirības?
Niobijs (Nb): niobijs ir viens no visefektīvākajiem graudu{0}}rafinēšanas elementiem. Karstās velmēšanas laikā tas nomāc austenīta pārkristalizāciju deformācijas -izraisītu nokrišņu dēļ, tādējādi attīrot ferīta graudus pēc fāzes transformācijas. Aukstās velmēšanas atkausēšanas laikā nelieli niobija daudzumi (piemēram, 0,020%) ievērojami aizkavē pārkristalizāciju, kā rezultātā tiek iegūti smalkāki, vienmērīgāki gala graudi, kas ir ļoti svarīgi, lai uzlabotu izturību un stingrību. Vienlaikus niobijs izšķīst pie graudu robežām, uzlabojot tērauda aukstuma trauslumu.
Titāns (Ti): Titāns ir daudzpusīgs elements. To var izmantot kā primāro stiprinošo elementu, palielinot izturību, izgulsnējot ferīta matricā karbonitrīdus (TiC, TiN). To var izmantot arī intersticiālu atomu (C, N) fiksēšanai tēraudā, kam ir galvenā loma intersticiālos tēraudos, kuros nav -atomu (IF tērauds). Turklāt agrāk, kad sēra saturs bija augsts, titānu izmantoja, lai kontrolētu sulfīdu morfoloģiju un uzlabotu anizotropiju.
Vanijs (V): vanādijam ir ievērojama nokrišņu pastiprinoša iedarbība, īpaši augstākās temperatūrās. Vanādiju -saturošā tēraudā vanādija karbonitrīdu var izšķīdināt un atkal nogulsnēt, veicot atkvēlināšanu un sekojošu apstrādi, kas uzlabo atlikušā austenīta stabilitāti, tādējādi iegūstot augstas stiprības un augstas plastiskuma kombināciju (augstas stiprības -plastiskums).
2. Kāpēc bieži tiek izmantota niobija-titāna kompozītmateriālu pievienošanas metode?
Veiktspējas optimizācija: piemēram, tēraudā, kas nesatur -atomus- (IF tērauds), lai gan tikai titāna pievienošana var fiksēt C un N atomus, tas viegli rada virsmas defektus. Tomēr, izmantojot titāna-niobija kompozītmateriālu piedevu, tiek panākta ne tikai izcila dziļās-zīmēšanas veiktspēja, bet arī labāka virsmas kvalitāte un stabilākas mehāniskās īpašības. Konstrukciju tēraudā niobija -titāna kompozītmateriālu pievienošana var efektīvāk aizkavēt pārkristalizāciju un panākt daudzlīmeņu stiprināšanas efektu, izmantojot dažāda izmēra nogulsnes.
Plašāks procesa logs: pētījumos ir atklāts, ka tērauds ar niobija -titāna kompozītmateriālu var sasniegt augstu izturību dažādās tinuma temperatūrās ar nelielām veiktspējas svārstībām, padarot to labāk pielāgojamu ražošanas procesiem un labvēlīgāku stabilai rūpnieciskai ražošanai.
3. Kā mikrosakausējuma elementi ļauj auksti velmētajām tērauda loksnēm- sasniegt augstu izturību?
Nokrišņu stiprināšana: dzesēšanas un turpmākās atlaidināšanas procesos pēc karstās velmēšanas mikrosakausēšanas elementi savienojas ar oglekli un slāpekli tēraudā, veidojot nanomēroga karbonitrīda daļiņas (piemēram, TiC un NbC). Šīs sīkās daļiņas izgulsnējas no matricas, darbojoties kā neskaitāmi sīki "naglas", kas izkaisīti pa metāla matricu, kavējot dislokācijas kustību un tādējādi būtiski palielinot spēku.
Graudu rafinēšanas stiprināšana: Mikrosakausēšanas elementi var nomākt graudu augšanu karstās apstrādes laikā, kā rezultātā veidojas īpaši smalki ferīta graudi. Graudu robežas ir šķēršļi dislokācijas kustībai; jo smalkāki graudi un vairāk graudu robežu, jo lielāka izturība (un arī labāka stingrība). Niobijs ir viens no efektīvākajiem graudu rafinēšanas elementiem.
4. Vai bez Nb, Ti un V ir kādi citi elementi, ko izmanto auksti velmētu tērauda lokšņu -mikrosakausēšanai?
Bors (B): Bora mikrosakausējumu galvenokārt izmanto, lai uzlabotu tērauda rūdāmību. Uzlabotiem augstas -stiprības tēraudiem, piemēram, auksti-velmētam dupleksajam tēraudam (DP tēraudam), neliels bora daudzums dzesēšanas laikā var kavēt austenīta pārvēršanos par ferītu, nodrošinot pietiekamu martensīta veidošanos lielai stiprībai.
Jauni mangāna (Mn) pielietojumi: lai gan mangāns ir parasts sakausējuma elements, jaunākajos pētījumos ir izmantotas augstas{0}mangāna konstrukcijas plāna-augstas-izturības IF tērauda mikrosakausēšanas stratēģijā. Palielinot mangāna saturu, var ievērojami samazināt austenīta -par-ferīta pārveidošanas temperatūru (Ar3), ļaujot pabeigt karsto velmēšanu austenīta apgabalā zemākā temperatūrā. Tas atrisina problēmas, kas saistītas ar strauju temperatūras kritumu un vieglu jauktu kristālu veidošanos plānās-gabarīta velmēšanas procesā, kā arī samazina aukstās velmēšanas grūtības.
5. Kādi ir tipiski mikroleģēto auksti velmētu tērauda lokšņu-pielietojumi automobiļu un sadzīves tehnikas nozarē?
Automobiļu konstrukciju komponenti un pastiprinājumi: tādos komponentos kā durvju pret-sadursmes sijas, B-balstu stiegrojuma plāksnes un šasijas daļas parasti izmanto mikro-leģētu augstas-izturības zemu{4}}leģēto tēraudu (HSLA). Šis tērauda veids, izmantojot mikro-sakausējumu ar Nb, Ti utt., nodrošina 350 MPa vai pat lielāku tecēšanas robežu (piemēram, 420LA, 500LA), vienlaikus nodrošinot labu metināmību un formējamību, panākot vieglu automašīnas virsbūves svaru.
Automobiļu iekšējie un ārējie paneļi: sarežģītas -formas automobiļu virsbūves paneļiem, piemēram, sānu paneļiem un motora pārsega paneļiem, tiek izmantots intersticiāls tērauds bez atomu{1}} (IF tērauds). Izmantojot mikro-sakausējumu ar Ti vai Nb, tēraudā esošie intersticiālie atomi tiek pilnībā fiksēti, nodrošinot tam nepārspējamu dziļas-zīmēšanas veiktspēju, ļaujot štancēt sarežģītas ķermeņa formas.
Sadzīves tehnikas korpusi un iekšējās konstrukcijas sastāvdaļas: tādām sastāvdaļām kā gaisa kondicionētāja āra bloki, veļas mazgājamās mašīnas cilindri un ledusskapja sānu paneļi ir augstas prasības attiecībā uz materiāla izturību un virsmas kvalitāti. Mikro-leģētā tērauda loksnes (piemēram, SPHD atvasinājumi) var nodrošināt pietiekamu izturību, lai novērstu deformāciju, vienlaikus nodrošinot izcilu aukstās -formēšanas veiktspēju, kas atbilst sarežģītu formu apstrādes prasībām.