1. Kas yra perlitas? Kodėl verta atkreipti dėmesį į jo morfologiją šaltai{1}}valcuotų žaliavų ritiniuose?
Perlitas yra dažna karšto -valcavimo ritinių (šalto Prieš šaltą valcavimą perlito morfologija karštai valcuotoje ritėje (nesvarbu, ar ji stambiai lamelė, smulkiai sferoiduota ar juostuota) yra labai svarbi, nes:
Įtakoja kietumą: Lamelinis perlitas turi didelį kietumą, padidina apkrovą šalto valcavimo metu ir pagreitina ritinėlio susidėvėjimą.
Įtakoja plastiškumą: Nehomogeniškas arba šiurkštus perlitas šalto valcavimo metu gali įtrūkti kraštai arba nutrūkti juostelė.
Įtakoja atkaitinimo efektyvumą: pradinė morfologija lemia vėlesnio šaltojo valcavimo atkaitinimo sudėtingumą (rekristalizacinis atkaitinimas arba sferoidinis atkaitinimas).
2. Kokius konkrečius pavojus lamelinis perlitas kelia šalto valcavimo procesui?
Jei karštai{0}}valcuotoje ritėje yra daug stambaus sluoksninio perlito arba stipraus juostinio perlito (pasiskirstyto juostelėmis išilgai riedėjimo krypties), atsiras šios problemos:
Sunkus sukietėjimas darbe: Sluoksninė struktūra labai trukdo išnirimo judėjimui, todėl šalto valcavimo metu smarkiai padidėja atsparumas deformacijai, todėl gali prireikti daugiau riedėjimo važiavimų arba riedėjimo jėgos viršija ribas.
Anizotropija: ypač naudojant juostuotą perlitą, šaltai valcuota -ritė pasižymi dideliais veikimo skirtumais tarp krypčių, statmenų ir lygiagrečių riedėjimo krypčiai, todėl gilaus tempimo metu ji gali įtrūkti.
Kraštų įtrūkimo rizika: perlito sritis yra kieta ir trapi, o ferito sritis yra minkšta ir kieta. Šioje kintančioje kietoje ir minkštoje struktūroje gali susidaryti mikroįtrūkimai prie sąsajos esant dideliam šalto valcavimo įtempimui, dėl ko galiausiai gali įtrūkti kraštai.
3. Kadangi lamelinė struktūra yra nepageidautina, kokia yra ideali perlito morfologija prieš šaltą valcavimą?
Šaltai valcuotoms ritėms, kurios toliau apdorojamos (ypač gaminiams, kuriems reikalingas geras štampavimas), ideali perlito morfologija yra tobulai sferinis perlitas (sferinis arba granuliuotas cementitas).
Sumažintas kietumas: cementitui virstant iš lamelinio į sferinį, jo pjovimo poveikis matricai susilpnėja, todėl žymiai sumažėja medžiagos takumo riba ir kietumas, kartu didėja plastiškumas.
Palengvina perkristalizaciją: smulkios ir tolygiai paskirstytos sferinės karbido dalelės veikia kaip branduolio susidarymo vietos atkaitinimo metu, skatinant perkristalizuotų grūdelių tobulinimą ir homogenizaciją, todėl susidaro ne-orientuoti lygiašiai kristalai.
Padidėjęs pailgėjimas: sferoidinė struktūra žymiai pagerina šaltai valcuotų lakštų r-vertę (plastiko deformacijos koeficientą) ir n-vertę (darbo kietėjimo indeksą), o tai labai naudinga štampuojant.
4.Ar pats šaltojo valcavimo procesas gali pakeisti perlito morfologiją? Jei taip, kaip?
Šaltojo valcavimo deformacijos stadija: didžiulė šalto valcavimo jėga lūžta, lūžta ir susuka originalų sluoksninį perlitą. Stambios cementito plokštės susmulkinamos į smulkias daleles arba trumpus strypus, ruošiant vėlesniam sferoidizavimui. Šis procesas yra fizinis sunaikinimas.
Atkaitinimo stadija (kritinė): vėlesnio varpo -tipo arba nuolatinio atkaitinimo metu suskaidytas cementitas, veikiamas sąsajos energijos, spontaniškai virsta iš didelės-energijos aštrių-kampių, plokščių formų į mažos-energijos sferines formas dėl anglies atomo difuzijos. Šis procesas vadinamas sferoidiniu atkaitinimu. Todėl šaltasis valcavimas + atkaitinimas yra pagrindinis būdas pašalinti nepageidaujamą sluoksninį perlitą ir gauti idealią sferoidinę mikrostruktūrą.
5. Jei galutiniame produkte esančio perlito morfologija nėra gerai kontroliuojama (pvz., dribsnių likučiai ar didelės dalelės), kokį poveikį tai turės vartotojui?
Įtrūkimai štampuojant: likęs sluoksninis cementitas arba stambios dalelės veikia kaip „mikro-įtrūkimai“ arba įtempių koncentracijos taškai medžiagoje. Štampavimo ir piešimo metu šios sritys lengvai tampa įtrūkimų pradžios taškais, todėl dalis įtrūksta ir tampa netinkama naudoti formoje.
Paviršiaus defektai: jei cementito dalelės yra per didelės ir arti paviršiaus, štampavimas gali sukelti paviršiaus lupimąsi arba „apelsino žievelės“ defektus, kurie turi įtakos dangos išvaizdai.
Sumažėjusios nuovargio savybės: konstrukcinių dalių šiurkštūs karbidai žymiai sumažina medžiagos nuovargio tarnavimo laiką, todėl naudojant dalis sugenda.