1.Kas yra izoterminis atkaitinimas? Koks jo pagrindinis principas?
Izoterminis atkaitinimas yra terminio apdorojimo procesas, kurio metu šaltai valcuotos ritės (arba plieninės plokštės) įkaitinamos iki austenitizacijos temperatūros (virš AC₃) arba rekristalizacijos temperatūros, palaikomos tokioje temperatūroje, o po to greitai atšaldomos iki tam tikros temperatūros perlito transformacijos zonoje (pvz., 600 -700 laipsnių). Tada ritės šioje temperatūroje laikomos izotermiškai, todėl austenitas gali visiškai suskaidyti į feritą ir perlitą (arba sferoidinį cementitą). Galiausiai ritės aušinamos oru.
Pagrindinis principas: peraušinto austenito izoterminės transformacijos kreivės (TTT kreivės) panaudojimas. Vengiant lėto aušinimo ir tiesioginio perėjimo į greičiausią transformacijos temperatūros zoną izoterminiam apdorojimui, mikrostruktūros transformacija gali būti baigta per trumpesnį laiką, esant pastoviai transformacijos temperatūrai, todėl susidaro vienoda ir nuosekli mikrostruktūra.
2.Kokie pagrindiniai izoterminio atkaitinimo privalumai?
Žymiai sutrumpintas proceso ciklas ir pagerėjęs efektyvumas: tradiciniam visiškam atkaitinimui reikia itin lėto aušinimo krosnyje (dažnai užtrunka nuo dešimčių iki šimtų valandų), o izoterminiam atkaitinimui reikia tik greitai atvėsinti iki izoterminės temperatūros ir išlaikyti tokią temperatūrą tam tikrą laiką (dažniausiai dešimtis minučių), kad būtų baigtas transformacijos efektyvumas, o tai žymiai pagerina apyvartos greitį ir gamybą.
Vienodesnė mikrostruktūra ir nuoseklesnės savybės: kadangi transformacija vyksta pastovioje temperatūroje, visos ritės arba juostelės mikrostruktūra (pvz., perlito tarpsluoksnių atstumas ir kietumas) yra vienodesnė nei gaunama nuolat aušinant krosnyje, išvengiant mišrių kristalų ar savybių svyravimų, atsirandančių dėl aušinimo greičio skirtumų nuolatinio aušinimo metu.
Lengvesnis kietumo reguliavimas: galutinį kietumą galima tiksliai valdyti pasirenkant skirtingas izotermines temperatūras. Kuo žemesnė izoterminė temperatūra, tuo smulkesnis perlitas (netgi sorbitas) ir kiek didesnis kietumas; kuo aukštesnė izoterminė temperatūra, tuo perlitas stambesnis, o kietumas mažesnis (palengvina šaltąjį apdirbimą).
3.Kokie yra pagrindiniai izoterminio atkaitinimo trūkumai ir apribojimai?
Didelės investicijos į įrangą ir sudėtingas procesas: izoterminiam atkaitinimui reikalingos izoterminės sekcijos, turinčios greito aušinimo galimybes ir tikslią temperatūros kontrolę (pvz., druskos vonios krosnys, tekančių dalelių krosnys arba tam skirtos lėto aušinimo/per{0}}senėjimo sekcijos nepertraukiamo atkaitinimo linijose), todėl įrangos sąnaudos didesnės nei paprastose dėžėse ar varpinėse krosnyse.
Netinka visų rūšių plienui (ypač didelių skerspjūvių): didelio grūdinimo legiruotojo plieno izoterminiam atkaitinimui gali prireikti itin ilgo izoterminio laiko, kad būtų užbaigta transformacija (TTT kreivė perkeliama į dešinę), o tai neigiamai veikia jo efektyvumo pranašumą. Dideliems ruošiniams sunku pasiekti greitą šerdies aušinimą ir homogenizaciją, todėl paviršiaus ir šerdies mikrostruktūra gali skirtis.
Griežti temperatūros kontrolės reikalavimai: izoterminė temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama tiksliniame diapazone. Jei izoterminė temperatūra labai svyruoja arba izoterminis laikas yra nepakankamas (nevisiška transformacija), netransformuotas austenitas, išėjęs iš krosnies, gali virsti martensitu, todėl atsiranda neįprastai didelis kietumas ir „kietos dėmės“.
4. Kurios šaltai valcuotos ritės ar plieno rūšys yra ypač tinkamos izoterminiam atkaitinimui?
Nepertraukiamo atkaitinimo linija (CAPL): Šiuolaikinė didelio masto šaltai valcuotų automobilių plieno lakštų (tokių kaip CQ, DQ ir DDQ klasės) gamyboje beveik išimtinai taikomas izoterminis atkaitinimas („per-senėjimo“ arba „lėto aušinimo“ sekcija vykstant nepertraukiamam atkaitinimo procesui / esminiam atkaitinimo procesui). didelė-greita, vienoda gamyba.
Vidutinio- ir didelio-anglinio plieno šalto valcavimo Izoterminis atkaitinimas (ypač izoterminis sferoidinis atkaitinimas) gali efektyviai paversti sferinį perlitą į sferinį perlitą, sumažinant kietumą ir pagerinant apdirbamumą bei šaltojo apdirbimo efektyvumą.
Gilus{0}}Plieno tempimas, kuriam reikalinga griežta kietumo kontrolė: detalių, kurios vėliau bus tiksliai štampuojamos, izoterminis atkaitinimas suteikia medžiagoms itin mažus kietumo svyravimus.
5.Kuo skiriasi izoterminio atkaitinimo ir anksčiau minėto pilno atkaitinimo gaminio eksploatacinės savybės?
Mikrostruktūra:
Visiškai atkaitinta: susidaro mišri mikrostruktūra su netolygiu dalelių dydžiu (dėl tarpsluoksnių atstumo tarp aukštos{0}}temperatūros ir žemos{1}}temperatūros sekcijų nuolatinio aušinimo metu).
Izoterminis atkaitinimas: gaunama vienoda mikrostruktūra (visa susidaro toje pačioje temperatūroje, esant pastoviems tarpsluoksniams tarpams).
Kietumas ir plastiškumas:
Visiškai atkaitintas: kietumas paprastai yra šiek tiek mažesnis nei izoterminio atkaitinimo (jei aušinimo greitis yra labai lėtas), tačiau gamybos ciklas yra ilgesnis.
Izoterminis atkaitinimas: kietumą galima tiksliai pasiekti kontroliuojant izoterminę temperatūrą, kad ji atitiktų vartotojo reikalavimus (pvz., jei vartotojas reikalauja HRB 55±2, izoterminiu atkaitinimu labiau tikėtina, kad bus pasiektas tikslas). Be to, dėl vienodos mikrostruktūros deformacijos štampavimo metu yra tolygesnės, o vietinio įtrūkimo rizika mažesnė.
Gamybos efektyvumas:
Visiškai atkaitintas: tinka kelių{0}}įvairių, mažų-partijinei gamybai su mažu laiko jautrumu (pvz., tam tikros specialios medžiagos, skirtos varpinių -tipo krosnims).
Izoterminis atkaitinimas: tinka didelio{0}}tūrio, didelio-efektyvumo gamybos linijoms, kurioms keliami aukšti našumo nuoseklumo reikalavimai.