1.Защо няма единен стандарт за съдържание на ферит? Каква е връзката му с марката стомана?
Еднофазна-стомана (като ниско{1}}въглеродна стомана, IF стомана): Микроструктурата на този тип стомана е почти 100% феритна. Целта е да се използва отличната способност за формоване на ферита за производство на части, изискващи дълбоко изтегляне (като панели на автомобилни врати, маслени вани).
Дву{0}}фазна стомана (DP стомана): Микроструктурата на този тип стомана е ферит + мартензит. Съдържанието на ферит обикновено е около 80% ~ 90%, осигурявайки пластичност; мартензитът представлява 10% ~ 20%, осигурявайки здравина.
Многофазна стомана (CP стомана) или TRIP стомана: микроструктурата е по-сложна, съдържа ферит, бейнит, задържан аустенит и др. Съдържанието на ферит варира между 30% и 70% в зависимост от степента на якост.
2. Какво е подходящото съдържание на ферит за обикновена дуплексна стомана (DP стомана)?
Типичен диапазон: В търговските дву{0}}фазни стомани обемната част на ферита обикновено варира от 50% до 90%. С увеличаването на степента на якост (напр. от DP600 до DP980), съдържанието на мартензит се увеличава и съответно съдържанието на ферит намалява.
Специфичен случай: Патентованата технология показва, че за студеновалцована високоякостна стомана с изключително висока якост на опън, за получаване на добро равномерно удължение и свойства на разширение, нейната микроструктура е проектирана, както следва: обемна част на ферит 5%~20%, обемна част на темпериран мартензит 80%~95%. Тук съдържанието на ферит е много ниско, тъй като той съществува главно като заздравяваща фаза, докато здравината се гарантира от мартензита.
Подходящ стандарт: В дву{0}}фазните стомани „подходящ“ означава, че разпределението на ферита и мартензита е равномерно, а меката фаза (ферит) може ефективно да облекчи концентрацията на напрежение между твърдата фаза (мартензит), като избягва ранното напукване по време на формоването.
3. Какви са изискванията за съдържание на ферит в ниско-въглеродни стомани, използвани основно за формоване (като SPCC и DC01)?
Със съдържание на ферит, приближаващо се до 100%: Целта на дизайна на микроструктурата за този тип стомана е да се получи колкото е възможно повече равноосен ферит с подходящ размер на зърното. Съществуват стандарти като GB/T 4335, „Определяне на размера на феритното зърно в студено-валцувани листове от ниско-въглеродна стомана“, за да се стандартизира определянето и оценката на размера на феритното зърно в този тип стомана, а не на неговото съдържание, тъй като съдържанието е матрицата по подразбиране.
Различен фокус: За този тип стомана фокусът не е върху "количеството" ферит, а по-скоро върху "размера и еднородността" на феритните зърна. Това е така, защото способността му за формоване (напр. r-стойност, n-стойност) е тясно свързана с размера на феритното зърно и кристалографската текстура (напр. {111} плоска текстура). Проучванията показват, че валцоването във феритната област може да доведе до по-груби феритни зърна (до 17 μm), ефективно намалявайки границата на провлачване до около 230 MPa и подобрявайки способността за студено формоване.
4. Как съдържанието на ферит влияе върху механичните свойства на студено{1}}валцуваните стоманени листове?
Ефекти върху якостта: По-високото съдържание на ферит обикновено води до по-ниска обща якост на материала (граница на провлачване и якост на опън). Това е така, защото самият ферит има ниско съпротивление на дислокация и лесно се деформира. Стоманата с висока -якост постига своята висока якост чрез намаляване на ферита и увеличаване на твърдата фаза.
Ефекти върху пластичността:
Обща тенденция: По-високото съдържание на ферит обикновено води до по-голямо удължение. Това е така, защото осигурява достатъчно пространство за деформация и способност за втвърдяване при работа.
Специален случай: За TRIP стомана, съдържаща задържан аустенит, нейната пластичност идва не само от ферита, но и от приноса на индуцираната{0}}преобразуване на аустенит пластичност (TRIP ефект). В този случай дори при ниско съдържание на ферит може да се постигне висока пластичност.
5. При действително производство, как да определим "подходящото" съдържание на ферит?
Декомпозиция на целевата производителност: Първо, ясно дефинирайте необходимото ниво на якост (напр. 500MPa, 800MPa) и изискванията за формоване (напр. дълбоко изтегляне, разширяване на отвора, огъване) на стоманената плоча.
Проектиране на микроструктура: Въз основа на целевата производителност проектирайте целевата микроструктура, като използвате принципите на физическата металургия. Например, за да се постигне якост от 980 MPa, може да е необходимо да се контролира съдържанието на ферит под 20%, допълнено с голямо количество мартензит или бейнит.
Проверка и оптимизация на процеса: Чрез регулиране на химическия състав и процесите на горещо валцуване, студено валцуване и отгряване се получават различни съдържания на ферит. След това се тестват съответните механични свойства (якост, удължение, n-стойност, r-стойност, скорост на разширение на отвора и т.н.), за да се установи съответствието между „производителност-микроструктура-на процеса“.
Окончателна преценка: Когато цялостната производителност (якост, пластичност, издръжливост, формоспособност) при определено феритно съдържание постигне оптималното съвпадение и отговаря на изискванията за употреба на клиента, това съдържание се счита за „подходящо“. Например, изследване е установило, че когато степента на намаляване на студеното валцуване е 60%, съдържанието на аустенит в определена δ-феритна стомана достига максималната си стойност от 61%, в който момент продуктът на якост-пластичност е най-висок и производителността е най-добра.