Prečo sa používa nízkouhlíková bainitová oceľ HQ785
Bainitová oceľ s nízkym obsahom uhlíka sa stala štandardnou voľbou pre vysoko zaťažené konštrukcie, pretože poskytuje vysokú pevnosť, dobrú húževnatosť a spoľahlivú zvárateľnosť pri nižších nákladoch na zliatinu ako bežné kalené a temperované martenzitické triedy. Nízky obsah uhlíka znižuje uhlíkový ekvivalent, čo robí zváranie v teréne praktickým, zatiaľ čo bainitická mikroštruktúra dodáva pevnosť, ktorú by inak poskytol uhlík.
Typ označený HQ785 má špecifikovanú medzu klzu 785 MPa. Rovnako ako ostatné bainitické konštrukčné ocele sa dodáva v tepelne spracovanom stave a jej výkon závisí od presnej kombinácie austenitizácie, chladenia a popúšťania, ktorú mlyn používa. Pretože rodina je pomerne mladá, kontrola mikroštruktúry a rovnováha medzi pevnosťou a húževnatosťou zostávajú dvoma bodmi, ktoré musia spracovatelia riadiť najopatrnejšie.
Trasa tepelného spracovania pre daný stupeň
Spôsob tepelného spracovania pre tento druh je normalizácia, kalenie a popúšťanie. Normalizácia vylepšuje štruktúru ako-sfalšovanú alebo ako{2}}zrolovanú a odstraňuje pruhovanie. Kalením z austenitizačnej teploty potom vzniká transformačný produkt, ktorý nesie pevnosť, a popúšťanie zmierňuje kalenie a upravuje výslednú rovnováhu vlastností. Najužitočnejšou ovládacou pákou po kalení je teplota temperovania.
Skúšky uvádzané pre kovanú nízkouhlíkovú bainitickú oceľ tejto pevnostnej triedy používali popúšťacie teploty 570 C, 600 C, 630 C a 660 C. Po tepelnom spracovaní boli vzorky opracované a testované na vlastnosti v ťahu, rázovú húževnatosť a metalografickú štruktúru, aby bolo možné izolovať vplyv teploty popúšťania od všetkých ostatných premenných.
Vplyv temperovacej teploty na pevnosť
| Teplota temperovania | Odozva medza klzu | Pevnosť v ťahu |
|---|---|---|
| 570 °C až 630 °C | Klesá z približne 995 MPa na približne 716 MPa | Klesá z približne 1077 MPa na približne 804 MPa |
| 660 C | Jasné ďalšie zníženie | Jasné ďalšie zníženie |
Trend je monotónny: ako teplota popúšťania stúpa, medza klzu a pevnosť v ťahu sa v celom rozsahu 570 C až 630 C neustále znižujú a pokles sa prejaví, keď teplota dosiahne 660 C. Praktickým dôsledkom je, že mlyn alebo výrobca, ktorý chce nameranú maržu vyššiu ako minimálnu medzu klzu 785 MPa, by mal temperovať na dolnom konci testovaného okna, zatiaľ čo výrobca s najľahšou teplotou by mal mať najlepšiu odolnosť voči teplu. koniec a potom skontrolujte, či pevnosť stále vyhovuje konštrukčnému prípadu.
Akákoľvek zmena teploty temperovania si preto vyžaduje opätovné mechanické{0}}testovanie. Teplota temperovania nie je kozmetickým parametrom pre túto triedu; posúva produkt z jednej triedy pevnosti do druhej.
Vplyv na predĺženie a rázovú húževnatosť
Predĺženie nie je silne ovplyvnené teplotou popúšťania v testovanom okne, ale postupne sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Rázová húževnatosť vykazuje jasnejšiu a užitočnejšiu odozvu: absorbovaná energia stúpa so zvyšujúcou sa teplotou popúšťania, čo je presne ten odbor, ktorý robí vyššie teploty popúšťania atraktívnymi pre konštrukcie, ktoré sú vystavené dynamickému zaťaženiu alebo nízkym prevádzkovým teplotám okolia.
Praktickou vývojovou úlohou pre túto triedu je preto nájsť popúšťaciu teplotu, ktorá bezpečne udrží medzu klzu nad špecifikovaným minimom a zároveň posúva húževnatosť tak vysoko, ako to aplikácia umožňuje. Pre konštrukcie so studeným podnebím a pre zvárané spoje, ktoré budú počas prevádzky namáhané, je zvyčajne lepším východiskovým bodom horná časť testovaného okna.
Procesné kontrolné body pre rúry a plechy z bainitickej ocele
Zaznamenajte austenitizačnú teplotu, čas zdržania a rýchlosť ochladzovania pre každú dávku, pretože teplota začiatku a konca bainitickej transformácie závisí od rýchlosti ochladzovania.
Overte si, že ochladzovanie skutočne produkovalo zamýšľaný transformačný produkt skôr metalografickou skúškou než samotnou tvrdosťou.
Udržujte teplotu temperovania v úzkom pásme a zaznamenávajte náplň pece; malý presah v hornej časti okna stojí veľkú medzu klzu.
Otestujte mechanické vlastnosti na vzorkách odobratých z rovnakej náplne tepelného spracovania a ak je produktom rúrka alebo zváraná zostava, zo základného kovu aj tepelne ovplyvnenej zóny.
Po temperovaní skontrolujte rovinnosť a rozmerovú stálosť, pretože uvoľnenie napätia z kalenia môže posunúť dlhý komponent.
Udržujte postup zvárania kvalifikovaný s rozsahom tepelného príkonu, ktorý zodpovedá výrobe, pretože tepelne ovplyvnené zóny bainitickej ocele sú citlivé na nadmerný tepelný príkon.
FAQ
Otázka: Aká je špecifikovaná medza klzu HQ785?
Označenie akosti označuje špecifikovanú minimálnu medzu klzu 785 MPa, čo ho radí do konštrukčnej triedy vysokej pevnosti, pričom zostáva zvárateľné kvôli nízkemu obsahu uhlíka.
Otázka: Ako teplota popúšťania mení pevnosť ocele?
Zvýšenie teploty popúšťania znižuje medzu klzu aj pevnosť v ťahu. V uvedených skúškach medza klzu klesla z približne 995 MPa na približne 716 MPa a pevnosť v ťahu z približne 1077 MPa na približne 804 MPa medzi 570 C a 630 C, s oveľa väčším poklesom pri 660 C.
Otázka: Znižuje vyššia teplota popúšťania húževnatosť?
Nie. Rázová húževnatosť a predĺženie sa zlepšujú so zvyšujúcou sa teplotou popúšťania, a preto sa volia vyššie popúšťacie teploty, keď je hlavnou požiadavkou húževnatosť pri nízkych teplotách.
Otázka: Prečo je normalizácia zahrnutá pred kalením?
Normalizácia zjemňuje -kovanú alebo ako{1}}valcovanú štruktúru a znižuje segregáciu, takže následné ochladzovanie vytvára jednotnejší transformačný produkt a predvídateľnejší výsledok.
Otázka: Môžu byť vlastnosti upravené po dodaní?
Môžu, ale iba úplným opätovným{0}tepelným spracovaním, po ktorom nasleduje nové mechanické testovanie. Samotné temperovanie je prijateľné iba v prípade, že výsledná pevnosť a húževnatosť sú znovu{3}}overené podľa konštrukčných požiadaviek.
Otázka: Čo by sa malo skontrolovať na certifikáte mlyna?
Podmienky tepelného spracovania, rozsah teplôt popúšťania, výsledky klzu a pevnosti v ťahu, hodnoty predĺženia a nárazu a metalografický popis mikroštruktúry.
