1.A què es refereix exactament la velocitat de recuit? Com afecta el rendiment?
En el tractament tèrmic de bobines-laminades en fred, la "taxa de recuit" és un concepte complet, que inclou principalment:
Velocitat d'escalfament: velocitat a la qual la temperatura augmenta des de la temperatura ambient fins a la temperatura de recuit objectiu.
Temps de manteniment/remol: el temps de residència a la temperatura objectiu.
Velocitat de refrigeració: velocitat a la qual la temperatura baixa de la temperatura de recuit a la temperatura ambient.
Mecanisme d'influència: els canvis en la velocitat alteren essencialment el temps de difusió atòmica i la força motriu de la transformació de fase. Les bobines-laminades en fred es troben en un estat d'emmagatzematge d'alta-energia-, i l'eliminació de la dislocació, la nucleació i el creixement del gra, la precipitació del carbur o la transformació de fase es produeixen en totes les etapes del procés d'escalfament i refredament. La velocitat determina directament si aquests processos es poden produir i fins a quin punt, afectant finalment la resistència, plasticitat i conformabilitat del material.
2.Com afecten la velocitat i la velocitat de calefacció al rendiment final?
Escalfament ràpid (per exemple, línia de recuit contínua):
Avantatges: Alta taxa de nucleació de gra, obtenint fàcilment grans recristal·litzats fins i uniformes. Simultàniament, a causa del curt temps de residència a -alta temperatura, el creixement del gra és mínim, el que resulta en una major resistència i una millor tenacitat.
Inconvenients: si la velocitat d'escalfament és massa ràpida i la distribució de la temperatura és desigual, es pot produir una recristal·lització local incompleta, donant lloc a grans barrejats (una barreja de grans i petits), afectant el rendiment de l'estampació.
Escalfament lent (p. ex., embalatge profund-de bobines d'acer en un forn de camp-):
Avantatges: Petita diferència de temperatura entre l'interior i l'exterior de la bobina d'acer, bona sincronització de la transformació de la microestructura, beneficiós per a la recuperació total i l'esferoidització del carbur en plaques gruixudes o graus d'acer amb composicions complexes.
Inconvenients: El llarg temps d'escalfament permet més temps per al creixement del gra, normalment resultant en grans més gruixuts i una força de rendiment lleugerament menor en el producte acabat, però potencialment millor allargament (sempre que s'evita el sobreescalfament).
3.Com determina la velocitat de refredament les propietats finals de les xapes d'acer-laminades en fred? Per què alguns requereixen un refredament ràpid mentre que altres requereixen un refredament lent?
La velocitat de refrigeració és el factor més crític que determina la microestructura i la resistència de la transformació de la fase final, depenent específicament del grau d'acer i les propietats de l'objectiu:
Refrigeració lenta (refrigeració del forn o refrigeració lent per aire):
Escenaris aplicables: plaques d'embutició profunda-d'acer de baix carboni{0}}normals, materials totalment recuits.
Impacte en el rendiment: el refredament lent permet que l'austenita es descompongui completament en ferrita gruixuda i perlita a altes temperatures, donant com a resultat la microestructura més suau i dúctil, facilitant l'embutició profunda extrema. També prevé la generació d'estrès intern.
Refrigeració ràpida (refrigeració per aire, refrigeració per rotlle o extinció d'aigua):
Escenaris aplicables: acer-bifàsica (acer DP), acer martensític (acer MS), acer-endurit (acer BH).
Impacte en el rendiment:
Acer DP: s'utilitza un refredament ràpid (mitjançant un sistema de refrigeració ultra-ràpid) per evitar les zones de transformació de perlita i bainita, permetent que l'austenita es transformi en martensita, aconseguint així una baixa resistència a la fluència i una alta resistència a la tracció.
Acer BH: després d'un refredament ràpid, cal un sobre{0}}envelliment adequat per controlar el contingut de carboni dissolt.
Acer inoxidable austenític: el refredament ràpid (tractament amb solució) consisteix a dissoldre els carburs a la matriu i evitar que precipitin als límits del gra, la qual cosa comportaria corrosió intergranular.
4. Quins defectes de rendiment específics poden resultar d'un control inadequat de la velocitat de recuit?
Si el refredament és massa lent:
Per a l'acer DP: les regions que haurien de formar martensita es converteixen en perlita, la qual cosa comporta una disminució important de la resistència i no compleixen els estàndards d'{0}}acer d'alta resistència.
Per a substrats recoberts: un refredament lent pot provocar que els elements d'aliatge (com ara Mn i Cr) s'acumulin i s'oxidin a la superfície, afectant l'adhesió del recobriment.
Si el refredament és massa ràpid:
Per a l'acer-de embutició profunda normal: es produirà més cementita lliure o perlita fina, cosa que donarà lloc a una duresa més alta i una major susceptibilitat a l'esquerda durant l'estampació; o es pot generar una tensió interna més gran, donant lloc a una mala forma de la làmina.
Per a acer IF (acer lliure d'àtoms intersticial-): un refredament excessiu pot provocar la precipitació de carburs fins, destruint les característiques de ferrita pura de l'acer lliure d'àtoms intersticial-i perjudicant el rendiment-de l'embotit profund (reduint el valor r-).
Si la calefacció/refrigeració és desigual (diferència de velocitat):
En el recuit de tipus campana-, la velocitat de refredament més ràpida a les vores de la bobina i la velocitat de refredament més lenta al nucli provocaran un rendiment desigual (fluctuacions en les propietats de la bobina) a causa d'una vora més dura i un nucli més tou.
5.En la producció real, com dissenyem la taxa de recuit en funció del rendiment objectiu?
Per a productes que requereixen un suavització extrema (p. ex., acer d'embotit-SPCC, DC01):
Estratègia: feu servir una retenció prolongada per sota de la temperatura crítica o un refredament extremadament lent. L'objectiu és permetre que els carburs s'esferoitzin i s'agreguin completament, i que els grans de ferrita creixin prou, aconseguint la menor duresa possible.
Per a productes que requereixen alta resistència i alta plasticitat (per exemple, acer dúplex DP780):
Estratègia: utilitzar calefacció ràpida + refrigeració ràpida. L'escalfament ràpid inhibeix la recuperació i afavoreix la recristal·lització per refinar els grans; El refredament ràpid elimina la martensita. A continuació, es realitza una breu pausa a una temperatura específica (secció de sobre-envelliment) per eliminar l'estrès intern i controlar el grau de descomposició de la martensita.
Per a productes que requereixen un bon acabat superficial i conformabilitat (per exemple, panells exteriors d'automòbils):
Estratègia: Controlar amb precisió la temperatura i el temps de remull per evitar un creixement anormal del gra (que condueix a la pell de taronja a l'estampació). La velocitat de refredament ha de coincidir amb l'allargament per allisar (laminació temperada) per evitar l'extensió del punt de fluència (línies de lliscament).
Per a acer d'alt-carboni o acer aliat:
Estratègia: normalment es requereix un refredament extremadament lent (o transformació isotèrmica) per evitar la formació de martensita que donaria lloc a una duresa excessiva que faria impossible la mecanització, alhora que afavoreix l'esferoidització del carbur.