Miksi vähähiilistä bainiittiterästä HQ785 käytetään?
Vähähiilisestä bainiittiteräksestä on tullut standardivalinta raskaasti kuormitetuille rakenteille, koska se tarjoaa korkean lujuuden, hyvän sitkeyden ja luotettavan hitsattavuuden alhaisemmilla seoskustannuksilla kuin perinteiset karkaistut ja karkaistut martensiittiset teräslaadut. Alhainen hiilipitoisuus pitää hiiliekvivalentin alhaisena, mikä tekee kenttähitsauksesta käytännöllisen, kun taas bainiittinen mikrorakenne antaa lujuuden, jonka hiili muuten olisi antanut.
HQ785-nimisen lajin myötöraja on 785 MPa. Kuten muutkin bainiittiset rakenneteräkset, se toimitetaan lämpökäsiteltynä, ja sen suorituskyky riippuu tarkasti tehtaan käyttämästä austenitisoinnin, jäähdytyksen ja karkaisun yhdistelmästä. Koska perhe on suhteellisen nuori, mikrorakenteen hallinta sekä lujuuden ja sitkeyden välinen tasapaino ovat edelleen kaksi asiaa, joita prosessorien tulee hallita huolellisimmin.
Lämpökäsittelyreitti luokalle
Lajin lämpökäsittelyreitti on normalisointi, karkaisu ja karkaisu. Normalisointi tarkentaa taottua-tai valssattua{2}}rakennetta ja poistaa raidat. Karkaisu austenisointilämpötilasta tuottaa sitten lujuuden kantavan muunnostuotteen, ja karkaisu lievittää karkaisujännitystä ja säätää lopullista ominaisuustasapainoa. Hyödyllisin yksittäinen ohjausvipu karkaisun jälkeen on karkaisulämpötila.
Tämän lujuusluokan taotulle vähähiiliselle bainiittiteräkselle raportoiduissa kokeissa käytettiin karkaisulämpötiloja 570 C, 600 C, 630 C ja 660 C. Lämpökäsittelyn jälkeen näytekappaleet koneistettiin ja testattiin vetoominaisuuksien, iskunkestävyyden ja metallografisen rakenteen suhteen siten, että karkaisulämpötilan vaikutus voitiin eristää kaikista muista muuttujista.
Lämpötilan vaikutus lujuuteen
| Karkaisulämpötila | Tuottovoimavaste | Vetolujuusvaste |
|---|---|---|
| 570 C - 630 C | Putoaa noin 995 MPa:sta noin 716 MPa:iin | Putoaa noin 1077 MPa:sta noin 804 MPa:iin |
| 660 C | Selkeä lisävähennys | Selkeä lisävähennys |
Trendi on yksitoikkoinen: karkaisulämpötilan noustessa sekä myötöraja että vetolujuus laskevat tasaisesti 570 C - 630 C ikkunassa, ja pudotus tulee selväksi, kun lämpötila saavuttaa 660 C. Käytännön seuraus on, että tehdas tai valmistaja, joka haluaa mitata marginaalin yli 785 MPa:n minimimyötölujuuden, haluaa testata kankaan, joka on alhainen, kun taas paras karkaisu ikkunassa, joka karkaisee ikkunan, joka on alhainen. sitkeyden ja helpoimman koneistuksen tulee karkaista yläpäätä kohti ja sitten tarkistaa, että lujuus tyydyttää edelleen suunnittelutilanteen.
Kaikki karkaisulämpötilan muutokset vaativat siksi mekaanisen uudelleen{0}}testauksen. Karkaisulämpötila ei ole kosmeettinen parametri tälle luokalle; se siirtää tuotteen lujuusluokasta toiseen.
Vaikutus venymiseen ja iskunkestävyyteen
Karkaisulämpötila ei vaikuta voimakkaasti venymiseen testatussa ikkunassa, mutta se kasvaa vähitellen lämpötilan noustessa. Iskusitkeys osoittaa selkeämmän ja hyödyllisemmän vasteen: absorboitunut energia nousee karkaisulämpötilan noustessa, mikä on juuri se kauppa, joka tekee korkeammista karkaisulämpötiloista houkuttelevia rakenteille, jotka näkevät dynaamisen kuormituksen tai alhaiset käyttölämpötilat.
Käytännön kehitystehtävänä tälle laadulle on siis löytää se karkaisulämpötila, joka pitää myötölujuuden turvallisesti määritellyn minimin yläpuolella samalla kun sitkeys työnnetään niin korkealle kuin käyttö mahdollistaa. Kylmän ilmaston rakenteille ja käytössä rasittuville hitsausliitoksille testatun ikkunan yläosa on normaalisti parempi lähtökohta.
Prosessin ohjauspisteet bainiittiteräsputkille ja -levyille
Kirjaa muistiin jokaisen latauksen austenitisointilämpötila, pitoaika ja jäähtymisnopeus, koska bainiittimuunnosten alkamis- ja loppulämpötilat riippuvat jäähtymisnopeudesta.
Varmista, että jäähdytys todella tuotti aiotun muunnostuotteen metallografisella tutkimuksella eikä pelkästään kovuuden perusteella.
Pidä karkaisulämpötila kapealla kaistalla ja kirjaa uunipanos; pieni ylitys ikkunan yläosassa maksaa suuren määrän myötörajaa.
Testaa mekaanisia ominaisuuksia näytteillä, jotka on otettu samasta lämpökäsittelypanoksesta ja, jos tuote on putki tai hitsauskokoonpano, sekä perusmetallista että lämpövaikutusalueelta.
Tarkista tasaisuus ja mittapysyvyys karkaisun jälkeen, koska jäähdytysjännityksen lievitys voi siirtää pitkän komponentin.
Pidä hitsausprosessi pätevänä tuotantoa vastaavalla lämmönsyöttöalueella, koska bainiittiteräksen lämpövaikutusalueet ovat herkkiä liialliselle lämmöntuottolle.
FAQ
K: Mikä on HQ785:n määritetty myötöraja?
Lajin merkintä osoittaa vähimmäismyötölujuuden 785 MPa, mikä sijoittuu korkean lujuuden rakenneluokkaan, mutta pysyy hitsattavana alhaisen hiilipitoisuutensa vuoksi.
K: Kuinka karkaisulämpötila muuttaa teräksen lujuutta?
Karkaisulämpötilan nostaminen alentaa sekä myötörajaa että vetolujuutta. Raportoiduissa kokeissa myötölujuus putosi noin 995 MPa:sta noin 716 MPa:iin ja vetolujuus noin 1077 MPa:sta noin 804 MPa:iin välillä 570 C - 630 C, paljon suurempi pudotus 660 C:ssa.
K: Vähentääkö korkeampi karkaisulämpötila sitkeyttä?
Ei. Iskusitkeys ja venymä paranevat karkaisulämpötilan noustessa, minkä vuoksi korkeammat karkaisulämpötilat valitaan, kun matalan lämpötilan sitkeys on hallitseva vaatimus.
K: Miksi normalisointi sisällytetään ennen sammutusta?
Normalisointi jalostaa -taottuna tai{1}}valssattua rakennetta ja vähentää erottelua, joten myöhempi sammutus tuottaa tasaisemman muunnostuotteen ja ennakoitavamman tuloksen.
K: Voidaanko ominaisuuksia säätää toimituksen jälkeen?
Ne voivat, mutta vain täydellisellä uudelleen{0}}lämpökäsittelyllä, jota seuraa uusi mekaaninen testaus. Pelkäs-karkaisu on hyväksyttävää vain, jos tuloksena oleva lujuus ja sitkeys-varmistetaan uudelleen suunnitteluvaatimusten mukaisesti.
K: Mitä tehtaan todistuksesta tulee tarkistaa?
Lämpökäsittelyolosuhteet, karkaisun lämpötila-alue, myötö- ja vetolujuustulokset, venymä- ja iskuarvot sekä mikrorakenteen metallografinen kuvaus.
