1. Kādas būtiskas izmaiņas cinkotu ruļļu stingrībā notiek zemas temperatūras apstrādes laikā?
Zemai temperatūrai ir divreiz{0}}kumulatīva ietekme uz cinkoto spoļu kopējo izturību. Pirmkārt, tērauda matrica ievēro vispārēju zemas -temperatūras mīkstināšanas principu-, temperatūrai pazeminoties, palielinās tērauda stiprības rādītāji (teces izturība un stiepes izturība), bet samazinās tā plastiskās deformācijas spēja un palielinās trauslums. Šo parādību sauc par trauslumu zemā-temperatūrā. Kad temperatūra nokrītas līdz noteiktam diapazonam, tērauda lūzuma režīms pēkšņi mainās no kaļamā lūzuma uz trauslu lūzumu; šo temperatūras punktu sauc par kaļamās{7}}trauslās pārejas temperatūru. Otrkārt, pats cinkotais slānis ir ārkārtīgi jutīgs pret zemām temperatūrām: cinks ir temperatūras jutīgs metāls. Zemas -temperatūras apstākļos tā kristāla struktūra kļūst stabilāka, un palielinās starpatomu savienojuma spēks, ievērojami samazinot cinka slāņa elastību un palielinot trauslumu. Tas padara to vairāk pakļauti lobīšanai vai plaisāšanai locīšanas un apstrādes laikā. Citiem vārdiem sakot, apstrādājot zemā temperatūrā{14}}tērauda matrica kļūst "cieta un trausla", bet cinka slānis kļūst "trausls". Veicot tādas formēšanas darbības kā aukstā locīšana un štancēšana, kumulatīvais efekts ievērojami palielina kopējo plaisāšanas risku.
2. Vai tērauda pamatnes un cinkotā slāņa zemas temperatūras trausluma mehānismi ir vienādi? Kāda savstarpēja ietekme pastāv starp viņiem?
Mehānismi ir dažādi, taču apstrādes laikā tie var saasināt viens otra bojājumus. Tērauda substrāta (korpusa-centrētas kubiskās struktūras metāla) trausluma cēlonis zemā temperatūrā ir paaugstinātā pretestībā pret dislokācijas kustībām zemā temperatūrā, kā arī palielinātā mijiedarbības intensitāte starp intersticiālo piemaisījumu atomiem un dislokācijām un graudu robežām, kas krasi vājina materiāla spēju pielāgoties plastiskajai deformācijai. Cinka slāņa zemas temperatūras trauslums (cieša-sešstūra struktūra) izriet no tā, ka tā kristāla struktūra zemās temperatūrās kļūst stingrāka, dabiski samazinot tā elastību. Abu savstarpējā ietekme apstrādes laikā galvenokārt izpaužas šādos veidos: Ja tērauda pamatnei zemā temperatūrā notiek aukstas lieces deformācija, tās ārējai virsmai ir liela stiepes deformācija. Cinka slānis tā lielā trausluma un nepietiekamās lokanības dēļ nevar deformēties sinhroni ar pamatni, izraisot mikroplaisas vai pat pārklājuma blokainu lobīšanos. Jo lielāka ir tērauda pamatnes deformācija, jo lielāka ir cinka slāņa spriedze un jo ātrāk sākas zemas temperatūras trausluma plaisas. Un otrādi, tiklīdz pārklājumam veidojas plaisas, tajā koncentrēsies spriegums, kas var vēl vairāk izraisīt trauslu tērauda pamatnes izplatīšanos, izraisot -biezuma samazināšanos.
3. Cinkotu ruļļu plaisāšana zemas temperatūras apstrādes laikā: vai lokšņu metāla metalurģiskā kvalitāte ir vissvarīgākais faktors?
Neapšaubāmi, pamatmateriāla iekšējā kvalitāte ir izšķirošais priekšnoteikums veiksmīgai apstrādei zemā{0}}temperatūrā. Pat istabas temperatūrā tērauda spoles metalurģijas defekti apstrādes laikā var viegli izraisīt plaisāšanu; zemā temperatūrā šo defektu negatīvā ietekme daudzkārt palielinās.
Konkrēti, atteices cēloņi atšķiras atkarībā no tērauda markas. Gadījuma izpētes dati liecina, ka pat istabas temperatūrā sliktas kvalitātes pamatmateriāli var saplaisāt iekšēju defektu dēļ, veicot 180 grādu aukstās lieces testu. Metalogrāfiskā analīze norāda uz daudzu silikātu, sulfīdu un pelējuma plūsmas kompozītu ieslēgumu klātbūtni plaisu vietās. Šiem ieslēgumiem ir nepietiekams lokālais pagarinājums, tie kļūst par sprieguma koncentrācijas punktiem lieces laikā, izraisot plaisu sākšanos. Turklāt pārāk augsts brīvā cementīta līmenis ir arī nozīmīgs Q195C tērauda lieces plaisu cēlonis, savukārt Q355B tērauda stiprā joslu struktūra var izraisīt atslāņošanos bīdes laikā, un nepilnīga Q420XG tērauda mikrostruktūras atkausēšana arī rada nepietiekamu pamatmateriāla vispārējo plastiskumu. Ir skaidrs, ka zemas{10}}temperatūras apstākļos materiālu atlases kritēriji ir ievērojami jāpaaugstina{11}}neliela piemaisījumu ietekme tiks dramatiski pastiprināta, un substrāta tīrība un viendabīgums mainīsies no "uzlabošanas" uz "izdzīvošanas bāzes līniju".
4. Cik būtiskas ir atšķirības zemas temperatūras apstrādes stingrībā starp dažādu stiprības pakāpju un sastāva cinkotajām spolēm?
Atšķirības ir ļoti būtiskas, galvenokārt tās izriet no sākotnējā tērauda dizaina un izstrādes. Parastajām parastajām tērauda pamatnēm zemās temperatūrās ir krasi samazinājusies stingrība, bieži vien nokrītot zem pieļaujamās apakšējās trieciena enerģijas robežas pie -20 grādiem un uzrādot lielu trausluma iespējamību pie -40 grādiem. Turpretim īpaši izstrādātas, zemas -temperatūras izturīgas cinkotas loksnes demonstrē pilnīgi atšķirīgu veiktspēju: tiek izmantots zema-oglekļa niobija mikrosakausējuma sastāvs un tiek panākta viendabīga, smalkgraudaina struktūra ar kontrolētu velmēšanu un dzesēšanu, graudu izmērs sasniedz 11. cietuma pakāpi {{0}4 pat ārkārtējos aukstuma apstākļos. 0}4. To trieciena enerģija pie -40 grādiem nav mazāka par 34 J, un to pagarinājums Z virzienā nav mazāks par 35%. Piemērotas metinātām konstrukcijām un īpaši aukstiem reģioniem, tos var droši izmantot lietojumos ar īpaši augstām drošības prasībām, piemēram, autobusu konstrukciju karkasos. Pētījumi arī pierādījuši, ka galvanizēto detaļu maksimālā nestspēja zemā temperatūrā var būt pat par aptuveni 8-9% lielāka nekā istabas temperatūrā. Tas parāda, ka substrāta zemas temperatūras izturības dizains ir galvenais faktors, kas nosaka panākumus vai neveiksmes, nevis pats pārklājums.
5. Kādus efektīvus pasākumus var veikt, lai novērstu plaisāšanu cinkotās spoles apstrādes laikā ziemā?
Apstrādājot cinkotas spoles zemā temperatūrā ziemā, var veikt šādus galvenos profilakses pasākumus:
Vispirms atlasiet tērauda markas, kas piemērotas zemas{0}}temperatūras apstākļiem. Ja apkārtējās vides temperatūra ir zemāka par -20 grādiem, priekšroka jāpiešķir zemas-temperatūras tērauda substrātiem (piemēram, Q355ND, kas ir apstrādāts ar mikrosakausējumu), nevis parastajiem Q235 vai Q195 substrātiem.
Otrkārt, pirms apstrādes pārvaldiet temperatūru. Veiciet tādas formēšanas darbības kā griešana, štancēšana un locīšana telpās vai salīdzinoši siltā vidē, kad vien iespējams, izvairoties no tiešas, būtiskas cinkotās spoles aukstās deformācijas zem -10 grādiem. Ja apstrāde jāveic zemas temperatūras vidē, apsveriet mērenu tērauda plāksnes priekšsildīšanu, taču uzmanieties, lai nepārkarstu, lai nesabojātu cinkoto slāni.
Treškārt, kontrolējiet deformācijas ātrumu un apjomu. Ātra, nozīmīga deformācija zemā temperatūrā, visticamāk, izraisa plaisāšanu. Tāpēc ir ieteicams samazināt lieces leņķi vienā piegājienā un izmantot "vairāku-progresīvās formēšanas" metodi, nevis "vienreizēju formēšanu"; vienlaikus samaziniet apstrādes ātrumu, lai materiālam būtu pietiekami daudz laika mikro-sprieguma relaksācijai un izvairītos no trausliem lūzumiem.