1. Koks yra pagrindinis principas, kaip anglies kiekis veikia šaltai valcuotų ritinių kietumą?
Kietojo tirpalo stiprinimas: anglies atomai egzistuoja kaip tarpiniai kieti tirpalai ferito gardelėje. Kadangi anglies atomai yra daug mažesni nei geležies atomai, jie iškreipia geležies gardelę, sukurdami lokalizuotus įtempių laukus ir trukdydami dislokacijos judėjimui. Šis grotelių iškraipymas padidina medžiagos atsparumą plastinei deformacijai, todėl pagerėja kietumas ir stiprumas.
Fazinės transformacijos stiprinimas ir mikrostruktūros nustatymas: Anglies kiekis lemia plieno mikrostruktūrą:
Itin-mažai anglies turintis plienas (C ≤ 0,01 %): mikrostruktūra yra beveik 100 % ferito. Pats feritas yra palyginti minkštas ir itin mažo kietumo.
Mažai anglies turintis plienas (C 0,02% ~ 0,15%): Feritas + nedidelis perlito kiekis. Perlitas yra sluoksniuotas ferito ir cementito (Fe₃C, itin kietas junginys) mišinys, kurio kietumas yra daug didesnis nei ferito.
Vidutinės anglies plienas (C 0,25% ~ 0,60%): Perlito dalis žymiai padidėja, todėl jis yra vidutinio kietumo.
Daug anglies turintis plienas (C > 0,60%): mikrostruktūroje atsiranda daugiau cementito, susidaro net tinkliniai arba granuliuoti karbidai, dėl to žymiai padidėja kietumas.
2. Koks kiekybinis anglies kiekio ir šaltai valcuotų ritinių kietumo ryšys?
Kietumo konversija: kaip pavyzdį atkaitintos šaltai valcuotos{0}}ritės:
Mažai -anglies plienas (pvz., SPCC, C ≤ 0,12 %): kietumas maždaug HRB 50–70
Vidutinis -anglinis plienas (pvz., 45#, C 0,42 % ~ 0,50 %): atkaitintas kietumas maždaug HRB 80–90
Didelio -anglies plieno (pvz., 65 Mn, C 0,62–0,70 %): atkaitintas kietumas gali siekti HRB 90–100 ar daugiau
Papildomas šaltojo -valcavimo darbo sukietinimas: šaltai -valcuotų ritinių galutinis kietumas=(matricos kietumas nustatomas pagal anglies kiekį) + (darbinis sukietėjimas prisideda prie šalto -valcavimo sumažinimo greičio). Esant tokiam pat šalto valcavimo mažinimo greičiui, kas 0,1 % padidinus anglies kiekį, kietumas (HV) gali padidėti 20–40 taškų.
Nonlinear Characteristics: In the high-carbon range (>0,8 % C), kietumo padidėjimo nuolydis linkęs išsilyginti dėl tinklinio cementito buvimo mikrostruktūroje ir netgi gali padidinti trapumą, o ne linijinį kietumo padidėjimą.
3.Kuo skiriasi įdirbio rodikliai?
Mažai -anglies plienas: pasižymi santykinai mažu grūdinimo pajėgumu. Kietumas padidėja po šalto valcavimo, tačiau kietėjimo greitis yra lėtas, todėl galima pasiekti didelius redukavimo laipsnius, nesunkiai nesutrūkinėjant.
Didelis{0}}anglies plienas: pasižymi itin dideliu kietėjimo greičiu. Dėl didelio perlito ir karbidų kiekio, jau esančio pradinėje mikrostruktūroje, šaltojo valcavimo metu dislokacijos judėjimas yra labiau trukdomas, todėl didėjant redukcijos greičiui smarkiai padidėja kietumas ir didesnė tikimybė, kad jis pasieks prisotinimą.
4.Kokie kietumo skirtumai priklauso nuo pristatymo sąlygų?
Atkaitinta būsena: suminkštinta, kad būtų lengviau vėliau apdoroti ir formuoti.
1/4 kietumo, 1/2 kietumo: vidutinis kietumas, gaunamas kontroliuojant šalto valcavimo mažinimo greitį.
Visiškai kieta būsena: kietumas pasiekia didžiausią šio anglies kiekio vertę po šalto valcavimo su dideliu redukcijos greičiu.
5.Kaip pasirinkti anglies kiekį ir procesą pagal kietumo reikalavimus gamyboje ar taikant?
Kompozicijos dizainas:
Naudojimui, kuriam reikalingas itin didelis kietumas (pvz., spyruoklinio plieno juostelės, pjovimo peiliai): reikia pasirinkti aukštos -anglies plieną (pvz., 65Mn, C75S, SK5), nes vien tik darbo grūdinimas negali padidinti mažo-anglies plieno kietumo iki reikiamo lygio.
Taikomoms reikmėms, kurioms reikalingas puikus formavimas (pvz., giliai -traukiamos dalys): turi būti naudojamas ypač mažai anglies išskiriantis arba mažai anglies išskiriantis plienas, nes atkaitinimas negali pašalinti plastiškumo praradimo dėl didelio anglies kiekio.
Proceso kompensacija:
Atkaitinimo reguliavimas: atliekant nepertraukiamo atkaitinimo ar varpinio -tipo atkaitinimo procesus, jei aptinkamas didelis anglies kiekis tam tikroje karštyje, dėl kurio susidaro didelis kietumas, atkaitinimo temperatūrą galima atitinkamai padidinti arba pailginti laikymo laiką, kad būtų sumažintas kietumas per kristalizaciją ir sferoidizaciją.
Temperatūrinis apdorojimas: vidutinės{0}} ir didelės{1}}anglies plieno atveju kartais naudojamas „kritinis atkaitinimas“ arba „izoterminis atkaitinimas“, kad būtų gauta specifinė mikrostruktūra (pvz., sorbitas), siekiant subalansuoti kietumą ir kietumą.
Kokybės kriterijai:
Šaltai valcuotų ritinių{0}}kietumas negali būti tiesiog numanomas iš anglies kiekio. Esant tokiam pačiam anglies kiekiui, galutinis kietumas gali labai skirtis dėl šaltojo valcavimo redukcijos ir atkaitinimo procesų skirtumų.
Rinkdamiesi medžiagas, naudotojai turi atkreipti dėmesį ir į rūšį (atitinkamą anglies kiekio diapazoną), ir į pristatymo sąlygas (atkaitintas, 1/4 kietas, 1/2 kietas, visiškai kietas ir kt.).