1. Kāpēc nav vienota ferīta satura standarta? Kāda ir tā saistība ar tērauda kategoriju?
Vienfāzes{0}}tērauds (piemēram, zema-oglekļa tērauds, IF tērauds): šāda veida tērauda mikrostruktūra ir gandrīz 100% no ferīta. Mērķis ir izmantot lielisko ferīta formējamību, lai ražotu detaļas, kurām nepieciešama dziļa vilkšana (piemēram, automašīnu durvju paneļi, eļļas pannas).
Divfāžu tērauds (DP tērauds): šāda veida tērauda mikrostruktūra ir ferīts + martensīts. Ferīta saturs parasti ir aptuveni 80% ~ 90%, nodrošinot plastiskumu; martensīts veido 10% ~ 20%, nodrošinot izturību.
Daudzfāzu tērauds (CP tērauds) vai TRIP tērauds: mikrostruktūra ir sarežģītāka, satur ferītu, bainītu, saglabātu austenītu utt. Ferīta saturs svārstās no 30% līdz 70% atkarībā no stiprības pakāpes.
2. Kāds ir piemērotais ferīta saturs parastajam dupleksajam tēraudam (DP tēraudam)?
Tipisks diapazons: komerciālajos divfāzu tēraudos ferīta tilpuma daļa parasti svārstās no 50% līdz 90%. Palielinoties stiprības pakāpei (piemēram, no DP600 līdz DP980), martensīta saturs palielinās un attiecīgi samazinās ferīta saturs.
Īpašs gadījums: patentēta tehnoloģija parāda, ka auksti{0}}augstas-stiprības tēraudam ar ārkārtīgi augstu stiepes izturību, lai iegūtu labas vienmērīgas stiepes un izplešanās īpašības, tā mikrostruktūra ir veidota šādi: ferīta tilpuma daļa 5% ~ 20%, rūdīta martensīta tilpuma daļa 80% ~ 95%. Šeit ferīta saturs ir ļoti zems, jo tas galvenokārt pastāv kā rūdīšanas fāze, savukārt izturību garantē martensīts.
Piemērots standarts: divfāzu tēraudos “piemērots” nozīmē, ka ferīta un martensīta sadalījums ir vienmērīgs un mīkstā fāze (ferīts) var efektīvi mazināt sprieguma koncentrāciju starp cieto fāzi (martensītu), izvairoties no agrīnas plaisāšanas formēšanas laikā.
3. Kādas ir prasības attiecībā uz ferīta saturu tēraudos ar zemu{1}}oglekļa saturu, ko galvenokārt izmanto formēšanai (piemēram, SPCC un DC01)?
Ar ferīta saturu, kas tuvojas 100%: šāda veida tērauda mikrostruktūras projektēšanas mērķis ir iegūt pēc iespējas vairāk vienāda ferīta ar piemērotu graudu izmēru. Standarti, piemēram, GB/T 4335, “Ferīta graudu izmēra noteikšana auksti-velmētās zema{4}}oglekļa tērauda loksnēs”, pastāv, lai standartizētu ferīta graudu izmēra noteikšanu un novērtēšanu šāda veida tēraudā, nevis tā saturu, jo saturs ir noklusējuma matrica.
Atšķirīgs fokuss: šāda veida tēraudam galvenā uzmanība tiek pievērsta nevis ferīta "daudzumam", bet gan ferīta graudu "izmēram un viendabīgumam". Tas ir tāpēc, ka tā formējamība (piem., r-vērtība, n-vērtība) ir cieši saistīta ar ferīta graudu izmēru un kristalogrāfisko tekstūru (piemēram, {111} plakanu tekstūru). Pētījumi liecina, ka velmēšana ferīta reģionā var iegūt rupjākus ferīta graudus (līdz 17 μm), efektīvi samazinot tecēšanas robežu līdz aptuveni 230 MPa un uzlabojot aukstās formējamību.
4. Kā ferīta saturs ietekmē auksti{1}}velmētu tērauda lokšņu mehāniskās īpašības?
Ietekme uz stiprību: Lielāks ferīta saturs parasti rada zemāku kopējo materiāla izturību (teces stiprumu un stiepes izturību). Tas ir tāpēc, ka pašam ferītam ir zema pretestība pret dislokāciju un tas ir viegli deformējams. Augstas -stiprības tērauds sasniedz savu augsto izturību, samazinot ferītu un palielinot cieto fāzi.
Ietekme uz plastiskumu:
Vispārējā tendence: lielāks ferīta saturs parasti palielina pagarinājumu. Tas ir tāpēc, ka tas nodrošina pietiekamu deformācijas telpu un darba rūdīšanas spēju.
Īpašs gadījums: TRIP tēraudam, kas satur austenītu, tā plastiskumu nodrošina ne tikai ferīts, bet arī austenīta transformācijas -izraisītā plastiskums (TRIP efekts). Šajā gadījumā pat ar zemu ferīta saturu var sasniegt augstu plastiskumu.
5. Kā mēs nosakām "piemēroto" ferīta saturu faktiskajā ražošanā?
Mērķa veiktspējas sadalīšanās: Pirmkārt, skaidri definējiet nepieciešamo tērauda plāksnes stiprības līmeni (piemēram, 500 MPa, 800 MPa) un formēšanas prasības (piemēram, dziļa vilkšana, cauruma paplašināšana, locīšana).
Mikrostruktūras projektēšana: pamatojoties uz mērķa veiktspēju, izstrādājiet mērķa mikrostruktūru, izmantojot fiziskās metalurģijas principus. Piemēram, lai sasniegtu 980MPa stiprību, var būt nepieciešams kontrolēt ferīta saturu zem 20%, kas papildināts ar lielu daudzumu martensīta vai bainīta.
Procesa pārbaude un optimizācija: pielāgojot ķīmisko sastāvu un karstās velmēšanas, aukstās velmēšanas un atlaidināšanas procesus, tiek iegūts atšķirīgs ferīta saturs. Pēc tam tiek pārbaudītas atbilstošās mehāniskās īpašības (stiprība, pagarinājums, n-vērtība, r-vērtība, cauruma izplešanās ātrums utt.), lai noteiktu atbilstību starp "procesa -mikrostruktūras- veiktspēju".
Galīgais spriedums: ja visaptverošā veiktspēja (izturība, plastiskums, stingrība, formējamība) pie noteikta ferīta satura sasniedz optimālo atbilstību un atbilst klienta lietošanas prasībām, šis saturs tiek uzskatīts par "piemērotu". Piemēram, pētījumi atklāja, ka tad, ja aukstās velmēšanas samazinājuma ātrums ir 60%, austenīta saturs noteiktā δ-ferīta tēraudā sasniedz maksimālo vērtību 61%, un šajā brīdī izturības -elastības produkts ir visaugstākais un veiktspēja ir vislabākā.