La millora de la duresa d’impacte del Q235B requereix múltiples enfocaments, incloent el control de la composició química, l’optimització de la microestructura i la millora de la tecnologia de processament. Aquest enfocament s’aconsegueix reduint la britivitat i millorant la plasticitat i la resistència al creixement de les fissures. Les mesures específiques són les següents:
1. Optimització de la composició química i reduint elements nocius
Controlar estrictament el contingut de carboni (c)
Mantingueu el contingut de carboni a prop del límit inferior estàndard (per exemple, 0,12%–0,18%, amb el límit superior estàndard del 0,20%). Eviteu la perlita excessiva i l’augment de la duresa causada per un contingut excessiu de carboni, reduint així la fragilitat i millorant la plasticitat i la duresa d’impacte.
Reduir elements nocius com el sofre (s) i el fòsfor (P)
El sofre forma baixa - Melting - Point Sulfides (per exemple, FES), donant lloc a una britoritat calenta, mentre que el fòsfor indueix la segregació del límit del gra, provocant una britoria freda. Per tant, els seus continguts haurien de ser controlats per sota dels límits estàndard (per exemple, s inferiors o iguals al 0,035%, p inferior o igual al 0,035%, més estrictes que el límit superior del 0,045%especificat en GB/T 700-2006) per minimitzar els danys a la duresa. Ajusteu raonablement el contingut de manganès (MN)
Mantingueu el contingut de manganès entre el 0,8% i l’1,2% (rang estàndard: 0,30% a 1,40%). Manganese es combina amb el sofre per formar alt - Melting - punt MNS, compensant els efectes nocius del sofre. El manganès també perfecciona els grans, millorant indirectament la duresa (però eviten un contingut excessivament alt de manganès, cosa que pot comportar una duresa estructural excessivament alta).
Controlar el contingut de silici (SI)
El contingut de silici no ha de superar el 0,30% (límit superior estàndard: 0,35%). El silici excessiu augmenta la britivitat d’acer, sobretot reduint la duresa de l’impacte de la temperatura baixa -.
II. Perfeccionar els grans i millorar la microestructura
Utilitzeu el procés de rodament i refrigeració controlat (TMCP)
El perfeccionament de gra s’aconsegueix controlant la temperatura i la velocitat de refrigeració:
La temperatura final del rodatge es controla per sota del punt de transformació AR₃ (aproximadament 800 - 850 graus). El "Rolling de no recristalització" s'utilitza per trencar els grans austenites, donant lloc a una posterior transformació de fase a ferrita fina i perlita. (El perfeccionament del gra pot millorar significativament la duresa de l’impacte.) Després del rodatge, s’utilitza un refredament accelerat adequat (com el refredament de polvorització d’aigua) per inhibir el creixement del gra i evitar un refredament excessiu que produeix una estructura dura i trencada (com la martensita).
Reduint no - inclusions i segregació metàl·liques
Durant el procés de fosa, es fa servir la desoxidació millorada (com el silici - desoxidació composta de manganès) i la desulfurització. El refinament extern (com el forn LF) s’utilitza per reduir el contingut d’inclusió (com Al₂o₃ i Sio₂) per evitar que les inclusions es converteixin en fonts de crack.
Durant la colada contínua, s’utilitzen una fosa baixa de superescalfament i una agitació electromagnètica per reduir la segregació central (la distribució concentrada d’elements com el carboni i el fòsfor) i assegurar la uniformitat de la microestructura.
Iii. Millorar el processament i el tractament tèrmic
Optimització del procés de rodatge
Augmentant el nombre de passos enrotllats i augmentant la quantitat de deformació: a través de múltiples passos de rodatge amb quantitats de deformació petita, els grans austenites es descomponen repetidament, promovent el perfeccionament i evitant la desnivell de la microestructura causada per un únic pas de deformació gran. Controleu la velocitat de refrigeració després del rodatge: el refredament lent (com el refredament de l’aire) pot evitar la formació d’una estructura dura i trencadissa, però s’hauria d’utilitzar el rodatge controlat per evitar l’abocament dels grans. Eviteu el refredament ràpid (com el fet de disminuir) que pot causar estrès intern excessiu o la precipitació de fases trencadisses.
Realitzeu el recobriment si cal.
Si l’acer té grans gruixuts o una tensió interna excessiva a causa dels processos de rodatge indeguts, es pot realitzar un recristall complet (escalfant-se fins a 30-50 graus per sobre d’AC3, mantenint i, després, refrigeració lenta) per recristalitzar l’estructura en ferrita fina i uniforme, eliminant l’estrès intern i la millora de la resistència.
Nota: Q235B normalment no es tracta de calor. El recuit reduirà la força, de manera que cal un equilibri entre la duresa i la força.
Iv. Eviteu les condicions externes adverses
Controleu la temperatura de funcionament ambiental
Q235B té una baixa baixa - duresa de la temperatura. Si s’utilitza en entorns de temperatura baix - (per exemple, menys o igual a 0 graus), milloreu la seva duresa - a través dels processos esmentats o prioritzeu Q235C/D (baix - Impacte de temperatura qualificat). Eviteu l'exposició no protegida a càrregues d'impacte per sota de -10 graus. Reduir la concentració d’estrès
Eviteu les cantonades i les osques afilades durant el mecanitzat (per exemple, les cantonades arrodonides). Utilitzeu solcs adequats durant la soldadura i minimitzeu defectes com la penetració de soldadura incompleta per minimitzar l’impacte negatiu de la concentració d’estrès en la duresa d’impacte (que accelera el creixement de les fissures i redueix el rendiment de la duresa real).
Control de la velocitat de càrrega
Eviteu les taxes de càrrega d’impacte excessivament altes (per exemple, impactes sobtats) durant l’aplicació. Si cal, reduïu la força d’impacte amb les estructures tampons per minimitzar el risc de fractura trencadissa.
V. Inspecció i cribratge estrictes de qualitat
Realitzeu proves d’impacte en productes acabats (especialment baix - Impactes de temperatura, com ara 0 graus o -10 graus) per seleccionar lots que compleixen els estàndards d’energia d’impacte. L’acer amb esquerdes internes i inclusions severes s’elimina per evitar que les parts defectuoses entrin en servei.
En resum, la clau per millorar la duresa de l’impacte de l’acer Q235B rau en el perfeccionament del gra, la reducció d’elements nocius i la garantia de la uniformitat de la microestructura. Això s’aconsegueix mitjançant el rodatge i el refredament controlats, els processos de fosa i el rodatge optimitzats i combinats amb el control ambiental per equilibrar la duresa i la força. Aquestes mesures són especialment aplicables a les aplicacions on la duresa és crítica (per exemple, parts estructurals sotmeses a càrregues d’impacte a temperatura ambient).