1.Com afecta la temperatura a la duresa?
L'acer cúbic-centrat en el cos té una característica única: presenta una temperatura de transició dúctil-fràgil. Quan la temperatura ambient cau per sota d'aquest punt crític, el mode de fractura del material canvia bruscament de la fractura dúctil (que es manifesta microscòpicament com a lliscament de dislocació) que requereix l'absorció d'una gran quantitat d'energia a una fractura fràgil (manifestada microscòpicament com a "fractura de clivage", és a dir, separació al llarg de plans cristal·linaris específics) que gairebé no absorbeix energia. La "fragilitat" que heu esmentat fa referència a aquest canvi en el mode de fractura.
2. Quin efecte té el laminat en fred sobre la duresa?
Disminució de la tenacitat: els estudis han descobert que a mesura que augmenta la taxa de reducció de laminació en fred, l'energia d'absorció de l'impacte i la resistència a la fractura del material a temperatures extremadament baixes (com ara 4K) disminueixen significativament.
Canvis en el mode de fractura: quan els materials-laminats en fred es fracturen a baixes temperatures, les seves superfícies de fractura presenten característiques com ara "fractura fràgil plana" i "fractura intergranular", que indiquen que la seva resistència a la propagació d'esquerdes és molt feble.
En poques paraules: si compareu l'acer normal amb la "massa" resistent, els efectes combinats de la laminació en fred i les baixes temperatures són com congelar aquesta "massa" amb força, després colpejar-la i compactar-la repetidament i, finalment, convertir-la en una galeta dura que es trenca fàcilment.
3.Com afecten la duresa les característiques específiques del grau i la composició de l'acer?
Acer d'alt-manganès: per exemple, l'acer 32Mn-7Cr esmentat a l'estudi, fins i tot a temperatures molt baixes de -269 graus (4K), conserva una força considerable malgrat una disminució de la tenacitat després de la laminació en fred.
Acer IF (acer intersticial sense àtoms): aquest tipus d'acer s'utilitza habitualment en peces d'automòbils amb embutició profunda-, però en determinades condicions (com ara el contingut de fòsfor i un recuit inadequat), pot presentar "fragilitat de processament secundari", és a dir, fractura fràgil a baixes temperatures durant l'ús posterior a la-formació. Això il·lustra el paper crucial de la composició i el disseny del procés en el rendiment a baixa-temperatura.
4.Què fa que l'acer-laminat en fred es torni trencadís?
La raó fonamental rau en el fet que l'estructura cristal·lina cúbica centrada en el cos-de l'acer determina les seves característiques de transició dúctil-fràgil, i els canvis microestructurals provocats per la laminació en fred (com les dislocacions i la deformació del gra) agreugen encara més aquesta tendència a la fragilitat a baixa-temperatura.
5.Com seleccionar materials per a un ús-a llarg termini en entorns per sota de 0 graus o fins i tot més freds?
S'han de seleccionar acers especials de baixa-temperatura (com ara acers per a recipients a pressió de baixa-temperatura).
El tractament de recuit complet després de la laminació en fred és necessari per eliminar els efectes de l'enduriment per treball.
S'han d'implementar optimitzacions de disseny per evitar la concentració d'estrès a baixes temperatures.