1. Какво представлява температурата на рекристализация? Какво е значението му за студено{1}}производството на рулони?
Recrystallization temperature is generally defined as the minimum heating temperature at which a metal that has undergone severe cold deformation can complete recrystallization (>95%) в рамките на един час. След студено валцуване зърната на стоманения лист са удължени и фрагментирани, съхранявайки голямо количество енергия на изкривяване и съществувайки в нестабилно работно-закалено състояние. Целта на рекристализационното отгряване е да нагрее метала, за да осигури достатъчно енергия за атомите да се -ренуклеират и да растат в нови равноосни зърна, като по този начин се елиминира втвърдяването при работа и се възстановява пластичността и формоспособността. Следователно, точното определяне на температурата на рекристализация е от решаващо значение за разработването на процеси на отгряване и осигуряване на крайните характеристики на продукта.
2. Какви ключови фактори влияят върху температурата на рекристализация на студеновалцовани рулони?
Химичен състав (най-критичен): Легиращи елементи или примеси в стоманата (като въглерод, манган, ниобий, титан и др.) възпрепятстват атомната дифузия и миграцията по границите на зърната, като по този начин значително повишават температурата на рекристализация. Например, чистото желязо изисква само 450 градуса, докато стоманата, съдържаща легиращи елементи, изисква по-висока температура. Фините утайки, образувани от микролегиращи елементи (като Nb, Ti), силно закрепват границите на зърната, възпрепятствайки рекристализацията; следователно за завършване на прекристализацията е необходимо нагряване до по-високи температури (дори надвишаващи техните температури на топене).
Намаляване при студено валцуване: Колкото по-голямо е намалението при студено валцуване, толкова по-тежко е счупването на зърното и толкова по-висока е вътрешната съхранена енергия на изкривяване (движеща сила), като по този начин се понижава температурата на рекристализация и се удължава времето за начало. Проучванията показват, че когато намаляването на студената деформация се увеличи от 52% на 80%, както началната, така и завършващата температура на рекристализацията могат да намалят с 20-40 градуса.
Скорост на нагряване и време на задържане: За бързи процеси на нагряване, като непрекъснато отгряване, изключително краткото време на престой при всяка температура изисква по-високи температури за стимулиране на рекристализация, като по този начин повишава температурата на рекристализация. Обратно, ако времето на задържане е достатъчно дълго, атомите имат достатъчно време да дифундират и да образуват ядра, като по този начин понижават температурата на рекристализация.
Оригинален размер на зърното: Колкото по-фин е първоначалният размер на зърното на горе{0}}валцувания материал, толкова по-висока е енергията за съхранение след студено валцуване и толкова по-ниска ще бъде температурата на рекристализация.
3. В действителното промишлено производство, как да определим оптималната температура на рекристализация на отгряване за определен клас стомана?
Тест за твърдост: Това е класически метод. Студеновалцуваните проби се отгряват при различни температури за еднакво време (напр. задържане за 1 час), след което се измерва тяхната твърдост при стайна температура. Начертава се крива на „твърдост-температура на отгряване“. Температурата, при която твърдостта започва да спада рязко, е температурата на започване на рекристализацията, а температурата, при която твърдостта достига най-ниската си точка и има тенденция към плато, е температурата на завършване на рекристализацията.
Металографско наблюдение: Проби, отгряти при различни температури, се правят в металографски образци и тяхната микроструктура се наблюдава под микроскоп. Най-ниската температура, при която влакнестата деформирана структура в зрителното поле напълно се трансформира в нови равноосни зърна, е температурата на завършване на рекристализацията.
В комбинация с целите за ефективност: След определяне на температурния диапазон на рекристализация, процесът трябва да бъде оптимизиран въз основа на механичните свойства, необходими за крайния продукт (като якост, удължение, r-стойност и т.н.). Например, за стомана за дълбоко изтегляне може да е необходима по-висока температура от пълната температура на рекристализация, за да се насърчи растежа на зърната и да се получи по-добра текстура. При производството на HC340LA инженерите сравняват производителността на различни процеси чрез експерименти и накрая определят схема за нагряване и задържане от 680 градуса, за да гарантират, че производителността на продукта отговаря на стандартите.
4.Какви са разликите в целевата аудитория?
Рекристализиращо отгряване: Използва се основно за въглеродна стомана и ниско-легирана стомана, които са предимно еднофазови-структури като ферит при стайна температура.
Обработка с разтвор: Използва се предимно за високо-легирани стомани като аустенитна неръждаема стомана (напр. 304, 316), които са едно-фазни при високи температури, но чиято едно-фазна структура е желателно да се поддържа при стайна температура.
5. Какви са разликите в техните основни цели?
Рекристализация отгряване: Основната цел е да се елиминира работното втвърдяване от студено валцуване чрез омекотяване на материала и възстановяване на пластичността му чрез образуване на нови равноосни зърна, като по този начин се улеснява последващата обработка. Променя основно морфологията на зърната и не включва драстични промени във фазовия състав.
Обработка на разтвора: Основната цел е да се разтворят легиращи елементи (като хром и карбиди) в матрицата и да се „фиксират“ при стайна температура чрез бързо охлаждане, за да се получи свръхнаситен твърд разтвор. Основната му цел е да възстанови и подобри устойчивостта на корозия; омекотяването на материала е второстепенно.