1. Kas ir rekristalizācijas temperatūra? Kāda ir tā nozīme auksti{1}}velmētu ruļļu ražošanā?
Recrystallization temperature is generally defined as the minimum heating temperature at which a metal that has undergone severe cold deformation can complete recrystallization (>95%) vienas stundas laikā. Pēc aukstās velmēšanas tērauda loksnes graudi ir izstiepti un sadrumstaloti, saglabājot lielu deformācijas enerģijas daudzumu un pastāvot nestabilā darba -rūdītā stāvoklī. Rekristalizācijas rūdīšanas mērķis ir karsēt metālu, lai nodrošinātu pietiekamu enerģiju, lai atomi no jauna-kodolētu un izaugtu jaunos līdzvērtīgos graudos, tādējādi novēršot darba sacietēšanu un atjaunojot plastiskumu un formējamību. Tāpēc precīza rekristalizācijas temperatūras noteikšana ir ļoti svarīga, lai attīstītu atkausēšanas procesus un nodrošinātu produkta galīgo veiktspēju.
2. Kādi galvenie faktori ietekmē auksti{1}}velmētu ruļļu rekristalizācijas temperatūru?
Ķīmiskais sastāvs (viskritiskākais): sakausējuma elementi vai piemaisījumi tēraudā (piemēram, ogleklis, mangāns, niobijs, titāns utt.) kavē atomu difūziju un graudu robežu migrāciju, tādējādi būtiski paaugstinot pārkristalizācijas temperatūru. Piemēram, tīram dzelzs ir nepieciešami tikai 450 grādi, savukārt tēraudam, kas satur leģējošus elementus, nepieciešama augstāka temperatūra. Smalkas nogulsnes, ko veido mikrosakausēšanas elementi (piemēram, Nb, Ti), spēcīgi sasprauž graudu robežas, kavējot pārkristalizāciju; tāpēc, lai pabeigtu pārkristalizāciju, ir nepieciešama karsēšana līdz augstākām temperatūrām (pat pārsniedzot to kušanas temperatūru).
Aukstās velmēšanas samazināšana: jo lielāks ir aukstās velmēšanas samazinājums, jo spēcīgāks ir graudu lūzums un lielāka iekšējā uzkrātā deformācijas enerģija (dzinējspēks), tādējādi pazeminot pārkristalizācijas temperatūru un paildinot sākuma laiku. Pētījumi liecina, ka aukstās deformācijas samazinājumam palielinoties no 52% līdz 80%, gan pārkristalizācijas sākuma, gan pabeigšanas temperatūra var samazināties par 20-40 grādiem.
Uzkarsēšanas ātrums un turēšanas laiks: ātriem karsēšanas procesiem, piemēram, nepārtrauktai atkvēlināšanai, ārkārtīgi īsajam uzturēšanās laikam katrā temperatūrā ir nepieciešama augstāka temperatūra, lai veicinātu pārkristalizāciju, tādējādi palielinot pārkristalizācijas temperatūru. Un otrādi, ja turēšanas laiks ir pietiekami ilgs, atomiem ir pietiekami daudz laika, lai izkliedētu un veidotos kodoli, tādējādi pazeminot rekristalizācijas temperatūru.
Sākotnējais graudu izmērs: jo smalkāks ir karsti{0}}velmētā materiāla sākotnējais graudu izmērs, jo lielāka ir uzglabāšanas enerģija pēc aukstās velmēšanas un jo zemāka būs pārkristalizācijas temperatūra.
3. Kā reālajā rūpnieciskajā ražošanā noteikt optimālo rekristalizācijas atlaidināšanas temperatūru konkrētai tērauda kategorijai?
Cietības tests: šī ir klasiska metode. Auksti velmētie paraugi tiek atkvēlināti dažādās temperatūrās vienādu laiku (piemēram, noturot 1 stundu), un pēc tam tiek mērīta to cietība istabas temperatūrā. Tiek uzzīmēta "cietības -atlaidināšanas temperatūras" līkne. Temperatūra, kurā cietība sāk strauji kristies, ir pārkristalizācijas sākuma temperatūra, un temperatūra, kurā cietība sasniedz zemāko punktu un tiecas uz plato, ir pārkristalizācijas pabeigšanas temperatūra.
Metalogrāfiskais novērojums: paraugiem, kas atkvēlināti dažādās temperatūrās, tiek izgatavoti metalogrāfiskie paraugi, un to mikrostruktūra tiek novērota mikroskopā. Zemākā temperatūra, kurā šķiedru deformētā struktūra redzes laukā pilnībā pārvēršas jaunos līdzvērtīgos graudos, ir rekristalizācijas pabeigšanas temperatūra.
Apvienojumā ar veiktspējas mērķiem: pēc pārkristalizācijas temperatūras diapazona noteikšanas process ir jāoptimizē, pamatojoties uz gala produkta mehāniskajām īpašībām (piemēram, stiprību, pagarinājumu, r-vērtību utt.). Piemēram, dziļi-velkamam tēraudam var būt nepieciešama augstāka temperatūra nekā pilnīgas pārkristalizācijas temperatūra, lai veicinātu graudu augšanu un iegūtu labāku tekstūru. Ražojot HC340LA, inženieri, veicot eksperimentus, salīdzināja dažādu procesu veiktspēju un beidzot noteica 680 grādu sildīšanas un turēšanas shēmu, lai nodrošinātu, ka produkta veiktspēja atbilst standartiem.
4.Kādas ir mērķauditorijas atšķirības?
Pārkristalizācijas rūdīšana: galvenokārt izmanto oglekļa tēraudam un zema{0}}leģētam tēraudam, kas galvenokārt ir vienfāzes struktūras, piemēram, ferīts istabas temperatūrā.
Šķīduma apstrāde: galvenokārt izmanto augsti{0}}leģētiem tēraudiem, piemēram, austenīta nerūsējošajam tēraudam (piem., 304, 316), kas ir vienfāzes -fāze augstās temperatūrās, bet kuru vienas-fāzes struktūru vēlams uzturēt istabas temperatūrā.
5. Kādas ir atšķirības to pamatmērķos?
Rekristalizācijas rūdīšana: galvenais mērķis ir novērst aukstās velmēšanas radīto sacietēšanu, mīkstinot materiālu un atjaunojot tā plastiskumu, veidojot jaunus līdzsvarotus graudus, tādējādi atvieglojot turpmāko apstrādi. Tas galvenokārt maina graudu morfoloģiju un neietver krasas izmaiņas fāzes sastāvā.
Šķīduma apstrāde: galvenais mērķis ir izšķīdināt leģējošus elementus (piemēram, hromu un karbīdus) matricā un "nofiksēt" tos istabas temperatūrā, ātri atdzesējot, lai iegūtu pārsātinātu cietu šķīdumu. Tās galvenais mērķis ir atjaunot un uzlabot izturību pret koroziju; materiāla mīkstināšana ir sekundāra.