Kaip galima sumažinti Q345 plieno anglies kiekį, išlaikant jo stiprumą?

Kaip galima sumažinti Q345 plieno anglies kiekį, išlaikant jo stiprumą?
Raktas norint sumažinti anglies kiekį, išlaikant Q345 plieno stiprumą (išeigos stipris didesnis arba lygus 345 MPa) yra pakeisti kietojo tirpalo stiprinimo anglies stiprinimo poveikį „kitais stiprinimo mechanizmais“. Sinerguojant legiruoti elementus ir optimizuoti procesą, galima pasiekti „anglies mažinimą, nesumažinant stiprumo“. Tai galima pasiekti atliekant šiuos keturis techninius metodus, kurie visi turi atitikti mechaninius turto reikalavimus, nurodytus Q345, nurodytus GB/T 1591-2018:
1. Stiprinant kietąjį tirpalą, stiprinantis mangano (MN), norint iš dalies pakeisti anglies stiprumo indėlį.
Manganas yra pats pagrindinio legiruotojo elementas Q345. Jo kietas tirpalo stiprinimo efektas yra reikšmingas, o neigiamas poveikis suvirinamumui yra daug mažesnis nei anglies, todėl jis yra „pageidaujamas pakaitinis elementas“ anglies redukcijai.
Principas: Manganas, ištirpęs ferite, žymiai padidina grotelių iškraipymus ir padidina atsparumą dislokacijos judesiui, taip padidindamas derliaus stiprumą (kiekvienas 0,1% padidėja Mn padidėja derliaus stipris maždaug 5–8 MPa). Praktinis sprendimas: Kai anglies kiekis sumažėja nuo 0,20% iki 0,16% (sumažėja 0,04%), MN kiekis gali būti padidintas nuo 1,30% iki 1,50% (vis dar esant standartiniam 1,00–1,60% diapazonui). Šis MN stiprinimas kompensuoja stiprumo nuostolius, kuriuos sukelia anglies sumažėjimas (stiprumo nuostoliai nuo 0,04% anglies yra maždaug 20–30 MPa, o 0,2% MN padidėjimas gali kompensuoti 10–16 MPa, o tai gali būti subalansuota su kitomis priemonėmis).
Privalumai: MN yra žemas - išlaidos ir lengvai prieinamos. Be to, vidutinio sunkumo MN padidėjimas (mažesnis arba lygus 1,60%) reikšmingai nepadidina suvirinimo kietėjimo tendencijos (skirtingai nei anglies) ir turi minimalų poveikį suvirinamumui.
Antra, pridedant mikrovizilingus elementus (V/Ti/NB), dvigubai sustiprina „kritulių stiprinimą + grūdų tobulinimą“.
Mikro palengvinimo elementai (V, TI ir NB) yra pagrindiniai stiprinantys papildai sumažinant anglies kiekį. Jie sustiprina stiprumą per du mechanizmus, nepriklausomai nuo anglies kiekio:
Kritulių stiprinimas: V, Ti ir NB reaguoja su anglies ir azotu pliene, kad sudarytų nanoskalės karbonitridus (tokius kaip VC, Tin ir NBC). Šie nusodinami kaiščio dislokacijos judesiai, žymiai padidindamas išeigos stiprumą (kiekvienas 0,01% V/NB pridėjimas padidina stiprumą 5–10 MPa).
Pvz., Pridėjus 0,05% NB, tai sudaro maždaug 30–50 MPa stiprumo, daugiau nei kompensuojant stiprumo nuostolius (maždaug 25–35 MPa), susijusius su anglies kiekio sumažinimu nuo 0,20% iki 0,15%.
Grūdų tobulinimas: TI ir NB slopina austenitų grūdų augimą (pavyzdžiui, alavo dalelių kaiščių grūdų ribas), todėl po riedėjimo sukelia smulkesnę grūdų struktūrą (sumažinant grūdų dydį nuo 8 iki 10). Remiantis salės - puslapio santykiu, grūdų dydžio tobulinimas pagerina stiprumą ir tvirtumą (perpus sumažinus grūdų skersmenį padidėja derliaus stiprumas maždaug 20%).
Pavyzdžiui, grūdų tobulinimas TI (0,02–0,05%) leidžia plienui išlaikyti išeigos stiprumą didesnį nei 350 MPa, net kai anglies kiekis sumažėja iki 0,14%.
Pagrindiniai kontrolės taškai: Mikro palengvinimo elementai turi būti laikomi nurodytomis viršutinėmis ribomis (v mažesnis arba lygus 0,15%, Ti mažesnis arba lygus 0,20%, NB mažesnis arba lygus 0,06%), kad būtų išvengta per didelio kiekio, kuris galėtų sumažinti kietumą ar padidinti sąnaudas.