1.Quin és el principi bàsic de com el contingut de carboni afecta la duresa de les bobines-laminades en fred?
Enfortiment de la solució sòlida: els àtoms de carboni existeixen com a solucions sòlides intersticials dins de la xarxa de ferrita. Com que els àtoms de carboni són molt més petits que els de ferro, distorsionen la xarxa de ferro, creant camps d'estrès localitzats i dificultant el moviment de dislocació. Aquesta distorsió de gelosia augmenta la resistència del material a la deformació plàstica, donant lloc a una millora de la duresa i la resistència.
Enfortiment de la transformació de fase i determinació de la microestructura: el contingut de carboni determina la microestructura de l'acer:
Acer ultra-baix en carboni (C ≤ 0,01%): la microestructura és gairebé 100% ferrita. La ferrita en si és relativament suau i té una duresa extremadament baixa.
Acer baix en carboni (C 0,02% ~ 0,15%): ferrita + una petita quantitat de perlita. La perlita és una barreja en capes de ferrita i cementita (Fe₃C, un compost extremadament dur), i la seva duresa és molt superior a la de la ferrita.
Acer al carboni mitjà (C 0,25% ~ 0,60%): la proporció de perlita augmenta significativament, donant lloc a una duresa moderada.
Acer d'alt carboni (C > 0,60%): Apareix més cementita a la microestructura, i fins i tot es formen carburs de xarxa o granulars, donant lloc a un augment significatiu de la duresa.
2. Quina és la relació quantitativa entre el contingut de carboni i la duresa de les bobines-laminades en fred?
Conversió de duresa: prenent com a exemple bobines laminades en fred-recuites:
Acer baix-de carboni (p. ex., SPCC, C ≤ 0,12%): duresa aproximadament HRB 50-70
Acer al carboni mitjà-(p. ex., 45#, C 0,42% ~ 0,50%): duresa recuit aproximadament HRB 80-90
Acer d'alt -carboni (per exemple, 65Mn, C 0,62% ~ 0,70%): la duresa del recuit pot arribar a HRB 90-100 o superior
Enduriment addicional per treball-laminat en fred: per a bobines-laminades en fred, duresa final=(duresa de la matriu determinada pel contingut de carboni) + (enduriment per treball contribuït per la taxa de reducció-de laminació en fred). Amb la mateixa taxa de reducció-de laminació en fred, per cada augment del 0,1% del contingut de carboni, la duresa (HV) pot augmentar entre 20 i 40 punts.
Nonlinear Characteristics: In the high-carbon range (>0,8% C), el pendent d'augment de la duresa tendeix a aplanar-se a causa de la presència de cementita de xarxa a la microestructura, i fins i tot pot provocar un augment de la fragilitat en lloc d'un augment lineal de la duresa.
3.Quines diferències hi ha en les taxes d'enduriment?
Acer baix-de carboni: té una capacitat d'enduriment relativament baixa. La duresa augmenta després de la laminació en fred, però la velocitat d'enduriment és lenta, permetent altes taxes de reducció sense trencar-se fàcilment.
Acer d'alt-carboni: té una taxa d'enduriment extremadament alta. A causa de la gran quantitat de perlita i carburs ja presents a la microestructura inicial, el moviment de dislocació es veu més greument obstaculitzat durant el laminatge en fred, donant lloc a un fort augment de la duresa amb l'augment de la taxa de reducció, i és més probable que arribi a la saturació.
4.Quines són les diferències de duresa segons les condicions de lliurament?
Estat recuit: suavitzat per facilitar el processament i la conformació posteriors.
1/4 dur, 1/2 dur: Duresa intermèdia obtinguda controlant la taxa de reducció de laminació en fred.
Estat dur complet: la duresa assoleix el valor màxim d'aquest contingut de carboni després de la laminació en fred amb una gran taxa de reducció.
5.Com seleccionar el contingut i el procés de carboni en funció dels requisits de duresa en producció o aplicació?
Disseny de la composició:
Per a aplicacions que requereixen una duresa extremadament alta (p. ex., tires d'acer de molla, fulles de tall): s'ha de seleccionar acer amb alt-carboni (p. ex., 65Mn, C75S, SK5), ja que l'enduriment per treball per si sol no pot augmentar la duresa de l'acer de baix-carbon al nivell requerit.
Per a aplicacions que requereixen una formabilitat excel·lent (p. ex., peces-embutits profundament): s'ha d'utilitzar acer de carboni ultra{-baix-o baix-, ja que el recuit no pot eliminar la pèrdua de plasticitat causada per un alt contingut de carboni.
Compensació del procés:
Ajust de recuit: en processos de recuit continu o de recuit de tipus campana-, si es detecta un alt contingut de carboni en una calor determinada, que resulta en una duresa elevada, es pot augmentar adequadament la temperatura de recuit o allargar el temps de retenció per reduir la duresa mitjançant la recristal·lització i l'esferoidització.
Tractament a la temperatura: per als acers de carboni mitjà- i alt-, de vegades s'utilitza "recuit crític" o "recuit isotèrmic" per obtenir una microestructura específica (p. ex., sorbita) per equilibrar la duresa i la tenacitat.
Criteris de qualitat:
La duresa de les bobines-laminades en fred no es pot deduir simplement del contingut de carboni. Amb el mateix contingut de carboni, la duresa final pot variar significativament a causa de les diferències en els processos de reducció i recuit de laminació en fred.
En seleccionar els materials, els usuaris han de prestar atenció tant al grau (interval de contingut de carboni corresponent) com a les condicions de lliurament (recuit, 1/4 dur, 1/2 dur, totalment dur, etc.).