1.Kaip temperatūra veikia kietumą?
Korpuso-kubinis plienas turi unikalią savybę: jis pasižymi plastiška-trapi pereinamumo temperatūra. Kai aplinkos temperatūra nukrenta žemiau šio kritinio taško, medžiagos lūžimo režimas staigiai pasikeičia nuo plastiško lūžio (mikroskopiškai pasireiškiantis dislokacijos slydimu), dėl kurio reikia sugerti didelį energijos kiekį, iki trapios lūžimo (mikroskopiškai pasireiškia kaip „skilimo lūžis“, ty atskyrimas išilgai konkrečių kristalų plokštumų nesugeria energijos). Jūsų minėtas „trapumas“ reiškia šį lūžio režimo pasikeitimą.
2.Kokią įtaką kietumui turi šaltas valcavimas?
Sumažėjęs kietumas: tyrimais nustatyta, kad didėjant šalto valcavimo mažinimo greičiui, labai mažėja smūgio sugerties energija ir medžiagos atsparumas lūžiams esant itin žemai temperatūrai (pvz., 4K).
Lūžimo režimo pokyčiai: kai šaltai{0}}valcuotos medžiagos lūžta esant žemai temperatūrai, jų lūžimo paviršiai pasižymi tokiomis savybėmis kaip „plokščias trapus lūžis“ ir „tarpkristalinis lūžis“, o tai rodo, kad jų atsparumas įtrūkimų plitimui yra labai silpnas.
Paprasčiau tariant: jei palyginsite įprastą plieną su elastinga „tešla“, bendras šalto valcavimo ir žemos temperatūros poveikis panašus į tai, kad ši „tešla“ kietai užšaldoma, po to pakartotinai plakama ir sutankinama, galiausiai paverčiant kietu biskvitu, kuris lengvai lūžta.
3.Kaip specifinės plieno rūšies ir sudėties savybės veikia kietumą?
Didelio-mangano plienas: pavyzdžiui, tyrime minimas 32Mn-7Cr plienas net esant itin žemai –269 laipsnių (4K) temperatūrai, išlaiko didelį stiprumą, nepaisant to, kad po šalto valcavimo sumažėjęs kietumas.
IF plienas (intersticinis beatominis plienas): šio tipo plienas dažniausiai naudojamas giliai ištemptose automobilių dalyse, tačiau esant tam tikroms sąlygoms (pvz., fosforo kiekiui ir netinkamam atkaitinimui), jis gali turėti „antrinio apdorojimo trapumą“, ty trapus lūžį esant žemai temperatūrai naudojant po-formavimo. Tai iliustruoja lemiamą sudėties ir proceso projektavimo vaidmenį užtikrinant našumą žemoje temperatūroje{3}}.
4. Dėl ko šaltai valcuotas plienas tampa trapus-?
Pagrindinė priežastis yra ta, kad plieno -centruota kubinė kristalų struktūra lemia jo plastiškumo-trapius pereinamuosius parametrus, o mikrostruktūriniai pokyčiai, atsirandantys dėl šalto valcavimo (pvz., išnirimai ir grūdelių deformacija), dar labiau sustiprina trapumo tendenciją žemoje{2}}temperatūroje.
5.Kaip pasirinkti medžiagas ilgalaikiam{1}}naudojimui žemesnėje nei 0 laipsnių ar net žemesnėje aplinkoje?
Reikėtų pasirinkti specialų žemos temperatūros plieną (pvz., žemos temperatūros slėgio indų plieną).
Po šaltojo valcavimo būtina atlikti visišką atkaitinimą, kad būtų pašalintas kietėjimo darbe poveikis.
Siekiant išvengti įtempių koncentracijos žemoje temperatūroje, reikia optimizuoti projektą.