1.Per què és necessari el refinament del gra?
Augment de la força: els grans fins signifiquen més límits de gra, que dificulten el moviment de dislocació, augmentant així la resistència a la fluència i la resistència a la tracció del material.
Plasticitat millorada: tot i que augmenten la resistència, els materials-de gra fi sovint mantenen una bona elongació i conformabilitat (especialment una capacitat de deformació plàstica uniforme), evitant un perfil "fort però trencadís".
Rendiment d'estampació optimitzat: aquest és un indicador crucial per a xapes d'acer d'embutició-ultra-profund-com ara panells d'automòbils i electrodomèstics. Els grans de ferrita equiaxials fins i uniformes asseguren un excel·lent valor n-(índex d'enduriment) i un valor r- (proporció de deformació del plàstic) durant l'estampació, reduint el risc d'arrugues i esquerdes.
Augment de la tenacitat: els grans fins redueixen la temperatura de transició dúctil-fràgil del material, millorant la seva tenacitat a l'impacte a baixes temperatures.
Millora de la qualitat de la superfície i la consistència del rendiment: una microestructura uniforme dóna lloc a propietats mecàniques i qualitat superficials més uniformes.
2.Com s'aconsegueix el refinament del gra?
Laminació i bobinat en calent (assentament de la base per als processos amunt):
Mitjançant el control de la temperatura final de laminació i la velocitat de refredament, s'obtenen grans d'austenita i ferrita inicials fins que es preparen per al control posterior del precipitat.
Deformació de laminació en fred (emmagatzematge d'energia i preparació de microestructures):
Aquest és el primer pas més important. La bobina-laminada en calent s'enrotlla més prima amb una taxa de reducció del 60%-80% o fins i tot més.
Aquest procés allarga dràsticament i trenca els grans originals, creant una gran densitat de dislocacions i bandes de deformació dins dels cristalls, emmagatzemant una gran quantitat d'energia de distorsió. Aquestes estructures deformades d'alta-energia són la força motriu per a la recristal·lització posterior.
Recuit de recristal·lització (el pas final en el refinament del gra):
Aquest és el procés més crític, que normalment es realitza en una línia de recuit contínua (CAL) o en un forn de campana-i-combustió (BAF).
La cinta endurida i refrigerada s'escalfa per sobre de la temperatura de recristal·lització (p. ex., aproximadament 700 graus per a l'acer de baix-carbon) i es manté a aquesta temperatura durant un període de temps.
Impulsats per l'energia de distorsió emmagatzemada, comencen a formar-se dins del material nous grans-exempts de tensió i fins i equiaxials (nuclis de recristal·lització), que engloben gradualment l'estructura deformada circumdant. Controlant amb precisió la velocitat d'escalfament, la temperatura de recuit, el temps de retenció i la velocitat de refredament, es pot controlar amb precisió la mida, la morfologia i la textura dels grans recristal·litzats.
Les lleugeres diferències en el procés de recuit poden produir diferents graus de productes que van des d'alta resistència a alta plasticitat.
Post-tractament (control addicional):
Laminació d'anivellament: una lleugera deformació en fred (0,5%-3% d'allargament) després del recuit elimina l'altiplà de rendiment, millora l'acabat superficial i perfecciona encara més la subestructura.
Tractament d'envelliment/enduriment per cocció: per a certs graus d'acer, el control del comportament de precipitació dels àtoms de C i N produeix un reforç addicional durant la cocció posterior del recobriment.
3.Com s'han de processar les xapes d'acer laminats en fred d'ús general-- (SPCC, etc.)?
L'objectiu principal del refinament del gra és assegurar la resistència i la conformabilitat bàsiques, tot mantenint processos relativament estandarditzats.
4.Com processar xapes d'acer d'embutició-ultra-profund-(com ara DC04, DC06, acer IF d'automòbils)?
Això representa el cim del control del refinament del gra. Requereix obtenir textures gruixudes, uniformes i favorables i grans de ferrita equiaxials per aconseguir valors r i n extremadament alts. Això requereix acer fos extremadament pur (acer IF) i processos especials de laminació i recuit.
5.Com processar l'acer-alta resistència (com ara l'acer IF-d'alta resistència, l'acer dúplex DP, l'acer de plasticitat induïda per transformació-TRIP)?
El refinament del gra és una base important per a l'enfortiment. Al mateix temps, també es requereix un control precís dels processos de recuit i refredament en aquests acers per obtenir les microestructures multifàsiques desitjades com la martensita i la bainita, que es combinen amb la matriu de ferrita de gra-fi per aconseguir el millor equilibri entre resistència i plasticitat.