1. Какво е пълно отгряване? Как се различава фундаментално от споменатото по-рано „отгряване за-облекчаване на напрежението“ по отношение на целите на процеса?
Пълното отгряване се отнася до процес на термична обработка, при който студено{0}}валцованите намотки се нагряват до температура над фазовата трансформация (обикновено 20-30 градуса над AC₃ за стоманени материали), което води до пълно аустенизиране на микроструктурата, последвано от бавно охлаждане (напр. охлаждане в пещ), за да се постигне почти равновесна микроструктура.
Основната му разлика от отгряването-за освобождаване на напрежението се състои в:
Process Temperature: Stress-relief annealing temperatures are below the recrystallization temperature (e.g., 550-650°C for low-carbon steel), only releasing internal stress; full annealing temperatures are above the phase transformation point (e.g., typically >850 градуса за ниско-въглеродна стомана), което води до пълна реорганизация на зърната.
Микроструктура: След отгряване-за освобождаване на напрежението, зърната запазват навитата влакнеста структура; след пълно отгряване се образуват изцяло нови равноосни зърна, напълно елиминирайки работното втвърдяване.
Резултати от ефективността: Пълното отгряване води до най-мекия материал с най-добра пластичност, подходящ за изключително дълбоко-изтеглени части; напрежението-облекчаване на отгряването запазва известна здравина.
2. Какви са основните параметри на процеса за пълно отгряване?
Основните параметри на процеса за пълно отгряване включват главно: температура на нагряване, време на задържане и скорост на охлаждане. Специфичните стойности са силно зависими от марката стомана и производственото оборудване (линия за непрекъснато отгряване или камбанна пещ).
3. Как се определя времето за запазване на топлината? По-дългото винаги ли е по-добро?
Линия за непрекъснато отгряване (CAL): Изключително кратко време, обикновено само 40 секунди до няколко минути. Тъй като лентата преминава през секцията на изотермичната пещ с непрекъсната скорост, времето трябва да се контролира прецизно. Прекалено дългото време ще доведе до ниска скорост на производствената линия или недостатъчна дължина на пещта и може да доведе до едри зърна.
Bell{0}}Type Annealing Furnace (BAF): Много дълго време, обикновено изискващо десетки часове (включително нагряване, задържане и охлаждане). Тъй като включва отгряване на намотка, преносът на топлина е бавен, което изисква достатъчно време, за да се осигури еднаква температура в цялата намотка от външния до вътрешния пръстен. Недостатъчното време ще доведе до неравномерни свойства между вътрешния и външния пръстен (по-мек външен пръстен, по-твърд вътрешен пръстен).
Справка за лабораторни изследвания: За студено{0}}валцувани проби времето на задържане за пълна рекристализация обикновено е 30-90 минути.
4. Каква роля играе скоростта на охлаждане при пълното отгряване? Защо е необходимо "бавното охлаждане"?
„Бавното охлаждане“ е решаваща част от определението за пълно отгряване. Целта му е да се получи равновесна микроструктура (като ферит + перлит) и да се избегне образуването на твърди фази като мартензит и бейнит.
Охлаждане в пещта: Традиционното пълно отгряване изисква бавно охлаждане в пещта (напр. скорост на охлаждане<30℃/h) to ensure that austenite fully decomposes into ferrite and cementite at high temperatures, achieving the lowest possible hardness.
Варианти на изотермично отгряване: В съвременното производство, за подобряване на ефективността, понякога се използва "изотермично отгряване" вместо непрекъснато бавно охлаждане. Това включва бързо охлаждане до определена температура (напр. 600~700 градуса) за изотермична трансформация, последвано от въздушно охлаждане след изваждане от пещта. Ефектът е еквивалентен на пълно отгряване.
Контролирано охлаждане: Ако скоростта на охлаждане е твърде бърза (напр. охлаждане с въздух или охлаждане с вятър), в някои видове стомана може да се образува структура на Widmanstätten или твърди фази, което води до по-висока твърдост и не успява да се постигне целта за „пълно омекване“.
5. При реално производство, как можем да проверим дали зададените параметри на процеса на пълно отгряване са подходящи?
Тестване на твърдостта (най-бързо): Тествайте твърдостта (HRB или HV) на загрята намотка. Ако твърдостта е по-ниска от стандартното изискване (напр. HRB < 55 за обикновен ниско{4}}въглероден студено-валцован лист), това показва достатъчно омекване; ако твърдостта е твърде висока, това може да се дължи на недостатъчна температура, недостатъчно време или прекалено бързо охлаждане.
Металографско наблюдение (най-визуално): Наблюдавайте под микроскоп. Ако са напълно закалени, трябва да се виждат еднакви феритни зърна с еднакви оси + сферичен или фин гранулиран цементит (разпределени по границите на зърната или в рамките на зърната). Ако все още има удължени зърна, това показва непълна рекристализация; ако зърната са необичайно големи, това означава, че температурата е била твърде висока.
Механични свойства на опън (най-изчерпателни): Тествайте границата на провлачване, якостта на опън и удължението. Напълно загряните стоманени листове трябва да имат ниско съотношение на граница на провлачване и високо удължение, за да отговорят на изискванията на следващите процеси на дълбоко изтегляне.