ปริมาณคาร์บอนของเหล็กม้วนรีดเย็น-ส่งผลต่อความแข็งหรือไม่

1.อะไรคือหลักการพื้นฐานเบื้องหลังว่าปริมาณคาร์บอนส่งผลต่อความแข็งของเหล็กม้วนรีดเย็น-อย่างไร

การเสริมสารละลายแข็ง: อะตอมของคาร์บอนมีอยู่เป็นสารละลายของแข็งคั่นระหว่างหน้าในโครงตาข่ายคั่นระหว่างหน้าของเฟอร์ไรต์ ( -Fe) เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนมีขนาดเล็กกว่าอะตอมของเหล็กมาก พวกมันจึงบิดเบือนโครงตาข่ายเหล็ก ทำให้เกิดสนามความเครียดเฉพาะที่ และขัดขวางการเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่ การบิดเบี้ยวของโครงตาข่ายนี้จะเพิ่มความต้านทานของวัสดุต่อการเสียรูปพลาสติก ส่งผลให้มีความแข็งและความแข็งแรงดีขึ้น

การเปลี่ยนเฟสและการกำหนดโครงสร้างจุลภาค: ปริมาณคาร์บอนกำหนดโครงสร้างจุลภาคของเหล็ก:

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (C < 0.25%): โครงสร้างจุลภาคส่วนใหญ่เป็นเฟอร์ไรท์และมีเพิร์ลไลท์จำนวนเล็กน้อย ตัวเฟอร์ไรต์นั้นค่อนข้างอ่อน ส่งผลให้มีความแข็งโดยรวมต่ำ

เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (C 0.25%~0.6%): สัดส่วนของไข่มุกเพิ่มขึ้น Pearlite เป็นส่วนผสมหลายชั้นของเฟอร์ไรต์และซีเมนไทต์ (Fe₃C ซึ่งเป็นสารประกอบที่แข็งมาก) โดยมีความแข็งสูงกว่าเฟอร์ไรต์มาก

เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (C > 0.6%): ซีเมนต์ไทต์ปรากฏขึ้นในโครงสร้างจุลภาคมากขึ้น แม้จะก่อตัวเป็นโครงข่ายหรือเป็นเม็ดคาร์ไบด์ จึงมีความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมาก

2.มีความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างปริมาณคาร์บอนกับความแข็งของเหล็กม้วนรีดเย็น-หรือไม่

สูตรเชิงประจักษ์: สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนรีดร้อน-หรืออบอ่อน ความต้านทานแรงดึง (สัดส่วนกับความแข็ง) มีความสัมพันธ์เชิงเส้นอย่างคร่าวๆ กับปริมาณคาร์บอน

ผลที่เพิ่มขึ้นจากการชุบแข็งงานรีดเย็น: สำหรับเหล็กม้วนรีดเย็น- ความแข็งไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอัตราการลดการรีดเย็นด้วย ความหนาแน่นของการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างการรีดเย็น ส่งผลให้งานแข็งตัว

แนวโน้มเชิงปริมาณ: ที่อัตราการลดการรีดเย็นเท่าเดิม ปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มขึ้น 0.1% โดยทั่วไปจะทำให้ความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น HRB หรือ HV) (เช่น HV อาจเพิ่มขึ้น 20-40 จุด) อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่มีคาร์บอนสูง อัตราการเพิ่มขึ้นของความแข็งมีแนวโน้มที่จะราบเรียบเนื่องจากมีเฟสเปราะในโครงสร้างจุลภาค

ผลของการแบ่งเบาบรรเทา: ในเหล็กแผ่นรีดเย็น- อบอ่อน หรืออบคืนตัว การเปลี่ยนแปลงความแข็งที่มีปริมาณคาร์บอนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการอบคืนตัวและพฤติกรรมการตกตะกอนของคาร์ไบด์

3.ค่าความแข็งโดยทั่วไปและสถานการณ์การใช้งานสำหรับเหล็กม้วนรีดเย็น-ที่มีช่วงปริมาณคาร์บอนต่างกันแตกต่างกันอย่างไร

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำพิเศษ-: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.01% (เช่น เหล็ก IF) ใช้ในแผงตัวถังรถยนต์ (ประตู ฝากระโปรง) และชิ้นส่วนที่ดึงลึก-ที่ซับซ้อน

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ: 0.02%~0.15% ใช้สำหรับปลอกอุปกรณ์ ชิ้นส่วนที่มีการประทับตราทั่วไป และพื้นผิวที่ชุบดีบุก-

4.กระบวนการรีดเย็นเปลี่ยนความแข็งเดิมที่กำหนดโดยปริมาณคาร์บอนได้อย่างไร

ความแตกต่างของอัตราการแข็งตัวของงาน:

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ: ความสามารถในการชุบแข็งงานค่อนข้างต่ำ แม้ว่าความแข็งจะเพิ่มขึ้นหลังจากการรีดเย็น แต่อัตราการแข็งตัวจะช้า

เหล็กกล้าคาร์บอนสูง: อัตราการชุบแข็งงานสูงมาก เนื่องจากมีเพิร์ลไลต์และคาร์ไบด์จำนวนมากอยู่แล้วในโครงสร้างจุลภาคเริ่มต้น การเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่จะถูกขัดขวางอย่างรุนแรงมากขึ้นในระหว่างการรีดเย็น ส่งผลให้มีความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยอัตราการลดลงที่เพิ่มขึ้น และมีแนวโน้มที่จะถึงความอิ่มตัวมากขึ้น

ผลบวกของความแข็งสุดท้าย:

ความแข็งสุดท้ายของ-เหล็กม้วนรีดเย็น data (ความแข็งของเมทริกซ์กำหนดโดยปริมาณคาร์บอน) + (การชุบแข็งงานมีส่วนมาจากอัตราการลดการรีดเย็น)

For example: A low-carbon steel cold-rolled coil (such as SPCC) with a large reduction rate (>50%) อาจมีความแข็ง (เช่น HRB 85) เกินกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางอบอ่อน (เช่น เหล็ก 45# HRB 80 อบอ่อน) ดังนั้นจึงสามารถปรับความแข็งได้ภายในช่วงที่กำหนดผ่านกระบวนการรีดเย็นเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน

5.ในการผลิตหรือการใช้งาน จะสามารถปรับปริมาณคาร์บอนและกระบวนการตามความต้องการด้านความแข็งได้อย่างไร

การออกแบบองค์ประกอบ:

เป้าหมาย-: หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายต้องการความแข็งสูงมาก (เช่น แถบเหล็กสปริง) ต้องเลือกเหล็กกล้าคาร์บอนสูง- (เช่น 65Mn, C75S) เนื่องจากการชุบแข็งในงานเพียงอย่างเดียวไม่สามารถเพิ่มความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-ให้อยู่ในระดับที่ต้องการได้

ความเป็นพลาสติกเป้าหมาย: หากต้องการความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม (เช่น การขึ้นรูปลึก) ต้องเลือกเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-พิเศษหรือคาร์บอนต่ำ- เนื่องจากการอบอ่อนไม่สามารถกำจัดการสูญเสียความเป็นพลาสติกที่เกิดจากปริมาณคาร์บอนสูงได้

การชดเชยกระบวนการ:

การชดเชยความผันผวนของปริมาณคาร์บอน: ในกระบวนการอบอ่อนแบบต่อเนื่องหรือกระบวนการอบอ่อนแบบเบลล์- หากพบว่าความร้อนมีปริมาณคาร์บอนสูงเกินไป (ซึ่งนำไปสู่ความแข็งสูงเกินไป) อุณหภูมิการอบอ่อนจะเพิ่มขึ้นได้อย่างเหมาะสม หรือขยายเวลาการตรึงเพื่อลดความแข็งลงถึงช่วงเป้าหมายผ่านการทำให้อ่อนลง (การตกผลึกใหม่และการทำให้เป็นทรงกลม)

การแบ่งเบาบรรเทาคุณสมบัติทางกล: สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง- และสูง- บางครั้งอาจไม่คำนึงถึงสถานะที่อ่อนที่สุด แทน ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของไข่มุกโดยเฉพาะ (เช่น ซอร์ไบต์) ได้มาจาก "การหลอมแบบวิกฤต" หรือ "การหลอมแบบไอโซเทอร์มอล" เพื่อให้สมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียว

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยในการตัดสินคุณภาพ: สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความแข็งของเหล็กม้วนรีดเย็น-ไม่สามารถอนุมานได้จากปริมาณคาร์บอนเพียงอย่างเดียว ที่ปริมาณคาร์บอนเท่ากัน ความแข็งสุดท้ายอาจแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากอัตราการลดการรีดเย็นและกระบวนการอบอ่อนที่แตกต่างกัน ดังนั้น ผู้ใช้จึงต้องคำนึงถึงทั้งเกรดวัสดุ (สอดคล้องกับช่วงปริมาณคาร์บอน) และสถานะการจ่าย (อบอ่อน แข็ง 1/4 แข็ง 1/2 แข็ง แข็งเต็มที่ ฯลฯ) เมื่อใช้วัสดุ