1. Què és l'enduriment laboral? Per què s'ha d'eliminar aquest fenomen després de la laminació en fred de les bobines?
L'enduriment es refereix al fenomen en què un metall experimenta una deformació plàstica (com ara laminació en fred) per sota de la seva temperatura de recristal·lització, donant lloc a un augment significatiu de la resistència i duresa, mentre que la seva plasticitat i tenacitat disminueixen notablement.
Causes: Durant la laminació en fred, una gran quantitat d'energia mecànica genera dislocacions dins dels grans. Aquestes dislocacions s'entrellacen i s'acumulen, formant un "bosc de dislocacions". Com més gran sigui la densitat de dislocació, més gran serà la resistència a la deformació addicional del metall, que es manifesta com a enduriment i fragilitat.
Necessitat d'eliminació: les bobines-laminades en fred en estat d'enduriment-no es poden utilitzar directament per estampar peces complexes (com ara panells de carrosseria d'automòbils i carcasses d'aparells). L'estampació forçada provocarà immediatament esquerdes. Per tant, és necessari un processament posterior per eliminar aquest estat d'enduriment i restaurar la plasticitat del material.
2.Quin és el mètode bàsic per eliminar l'enduriment per treball en bobines-laminades en fred?
El mètode bàsic per eliminar l'enduriment per treball és el recuit de recristal·lització.
Aquest és un procés de tractament tèrmic on la bobina-laminada en fred s'escalfa a una temperatura específica (normalment més alta que la temperatura de recristal·lització del metall, normalment al voltant de 650 ~ 720 graus per a l'acer amb baix-carbon), es manté a aquesta temperatura durant un període de temps i després es refreda lentament o ràpidament.
Principi: l'escalfament proporciona energia i fa que els grans desordenats d'alta densitat-dislocació- es recristal·litzin i creixin nous grans equiaxials lliures de distorsió- mitjançant la difusió atòmica.
Resultat: els grans de nova formació tenen una densitat de dislocació extremadament baixa, donant lloc a una disminució significativa de la duresa del material, un augment substancial de l'allargament i una eliminació completa de l'enduriment per treball.
3.Com elimina exactament l'enduriment el recuit de recristal·lització? Quins canvis es produeixen en la microestructura?
Etapa de recuperació (baixa temperatura): els àtoms guanyen una petita quantitat d'energia i se sotmeten a una difusió de -abast curt, alliberant parcialment l'estrès intern. No obstant això, la morfologia del gra allargat es manté pràcticament sense canvis i la disminució de la duresa no és significativa.
Etapa de recristal·lització (per sobre de la temperatura crítica): es formen nous nuclis equiaxials fins als llocs més greument distorsionats (com els límits de gra i bandes de lliscament). Aquests nuclis engloben contínuament els grans vells deformats que envolten i creixen fins que substitueixen completament l'estructura deformada. Aquest pas és crucial per eliminar l'enduriment.
Etapa de creixement del gra: si la temperatura continua augmentant o es manté a un nivell més alt, els grans es fusionaran i creixeran. Tot i que la plasticitat pot augmentar encara més, la força disminuirà excessivament, requerint així un control precís.
4.Quan s'elimina l'enduriment per treball, com s'ha de controlar la temperatura de calefacció i el temps de retenció? Per què no es pot sobreescalfar?
Temperatura de recristal·lització: la temperatura d'escalfament ha de ser superior a la temperatura de recristal·lització del material (normalment 0,4 vegades el punt de fusió absolut del metall). Una temperatura massa baixa evitarà la recristal·lització; una temperatura massa alta o un temps d'escalfament massa llarg provocarà l'engruiximent del gra.
Grau de deformació crític: si la reducció de laminació en fred es troba exactament en el grau de deformació crític (generalment molt petit, com ara<10%), a very small number of grains will grow abnormally during annealing, leading to mixed grains and deteriorating performance.
Efectes nocius del sobreescalfament (sobreescalfament/engrossiment):
Propietats mecàniques reduïdes: amb grans més gruixuts, la resistència a la fluència del material disminuirà significativament segons la fórmula de Hall-Petch, i fins i tot poden aparèixer defectes de "pell de taronja".
Qualitat de la superfície danyada: els grans gruixuts provocaran una superfície rugosa durant l'estampació posterior, semblant a la pell de taronja, afectant l'aspecte del recobriment.
5.En la producció real, quines diferències hi ha en el procés d'eliminació de l'enduriment per treball de bobines-laminades en fred d'usos diferents?
Laminació completa-dur/templada i temperada (no-recristal·lització): per als productes que no requereixen embutició profunda però només un cert grau de planitud (com alguns substrats de maquinari), es manté l'estat d'enduriment per treball en fred-, o només el recuit a baixa-temperatura (alleujament de tensió) té una rectificació completa per utilitzar-lo, però no té una duresa elevada.
Fulls suaus per a l'embotit profund (recristal·lització completa): per a productes que requereixen un format complex, com ara panells de portes d'automòbils i dipòsits de combustible, és necessari un recuit de recristal·lització completa.
Recuit tipus bossa-(BAF): mètode tradicional, processament per lots, temps de recuit llarg, grans més gruixuts, alt valor r- (proporció de deformació del plàstic), bon rendiment d'embotit profund.
Recuit continu (CAL/CAPL): mètode modern i eficient, temps de recuit curt (uns minuts), grans més fins, bona uniformitat de resistència, alta eficiència de producció.
Controls especials: algunes làmines d'automòbils de gamma alta també se sotmeten a un tractament d'envelliment després del recuit per controlar la precipitació del carbur i evitar l'extensió del punt de fluència (que condueix a línies de lliscament estampat) durant l'emmagatzematge posterior, garantint una superfície perfecta.