Термичка обрада од Q550D челик је од суштинског значаја за постизање његових специфицираних својстава, а накнадни топлотни третмани могу их значајно променити. Разумевање овога је кључно за производњу и примену.
Прво, важно је разликовати:
Термичка обрада коју примењује челичана да би се направио материјал К550Д „како-испоручује.
Термичке обраде након{0}испоруке (попут ослобађања од напрезања или поновног{1}}гашења) које се обављају током производње, које ће променити стање челика.
1. Примарна топлотна обрада од стране млина (услов „Као-испоручено“)
К550Д се скоро искључиво испоручује у једном од два напредна услова обраде:
А. Каљење и каљење (К&Т) - Најчешћи
Ово је доминантна метода за постизање границе течења од 550 МПа уз добру жилавост.
Процес: Челична плоча се загрева до температуре аустенитизације (~900 степени), затим се брзо хлади (угаси у води или спреју) да би се формирала тврда, крхка мартензитна структура. Потом се каљује (поново загрева на 550-650 степени) да би се добила жилавост и дуктилност уз задржавање високе чврстоће.
Утицај на својства:
Ствара својства језгра К550Д: Постиже оптималну равнотежу високе чврстоће (550 МПа ИС), добре дуктилности (веће или једнако 16% издужења) и одличне жилавости на ниским{3}}температурама (ударац од -20 степени).
Производи уједначену, фино{0}}каљену микроструктуру мартензита или беинита.
Пружа најбољу комбинацију својстава за критичне апликације. Ово је предвиђено стање за челик у његовом дизајну.
Б. Термо{1}}Механички контролисан процес (ТМЦП) / ТМЦП+
Процес: Комбинује контролисано ваљање (деформацију) на одређеним температурама са убрзаним хлађењем. Може бити праћено лаганим каљењем.
Утицај на својства:
Постиже високу чврстоћу кроз пречишћавање зрна и дислокацијско очвршћавање.
Генерално нуди бољу заварљивост од К&Т челика истог квалитета због нижег еквивалента угљеника (ЦЕВ).
Жилавост може бити веома добра, али микроструктура је мање уједначена него код К&Т. Својства су „закључана“ контролисаним ваљањем и хлађењем; накнадно загревање их може деградирати.
2. Ефекти топлотних третмана након{1}}испоруке (током производње)
Свако значајно загревање К550Д након испоруке ће променити његову пажљиво пројектовану микроструктуру. Ефекти зависе од вршне температуре (Тп) постигнуте у зони -захваћеној топлотом (ХАЗ) или током третмана целе{3}}компоненте.
| Врста топлотне обраде | Типична темп. Ранге | Утицај на својства К550Д (у зони загревања) | Разлог и импликација |
|---|---|---|---|
| Заваривање | Топи и ствара широк ХАЗ | Креира градијент својстава. ХАЗ у близини завара може постати мекши (мања чврстоћа) или крхки (мања жилавост) од основног метала, формирајући „слабу карику“. | Термички циклус над-темпира или поново{1}}аустенизира и трансформише оригиналну К&Т/ТМЦП микроструктуру. Ово је главна брига у производњи. |
| Ослобађање од стреса (након-термичка обрада - ПВХТ) | ~550-620 степени | Смањује попуштање и затезну чврстоћу (може пасти 30-80 МПа), може мало побољшати жилавост. | Даље темперира мартензит/баинит, узрокујући грубљење карбида за јачање. Дизајн мора узети у обзир овај губитак снаге. |
| Вруће обликовање/савијање | >700 степени | Потпуно ресетује микроструктуру. Ако се{1}}охлађује ваздухом, долази до слабе чврстоће и жилавости. Мора се поново-угасити и темперирати. | Уништава оригиналну К&Т/ТМЦП структуру, формирајући грубу, слабу микроструктуру након хлађења. |
| Локално исправљање пламена | До ~700-800 степени | Ствара локализовану меку зону са смањеном чврстоћом и променљивом жилавошћу. | Слично озбиљном ефекту ХАЗ. Захтева пажљив поступак и потенцијалну поправку. |
3. Кључна разматрања и смернице за произвођаче
НЕМОЈТЕ претпостављати да се може поново{0}}загрејати слободно:За разлику од нормализованих челика, својства К550Д суосетљиво{0}}о на топлоту. Жилавост "Д" степена након заваривања је загарантована само ако се поштују исправне процедуре.
Заваривање је критична операција:
Користите заваривање са мало-улазом топлоте: Пожељне су технике као што су заваривање под водом (САВ) са каљеним жицама или заваривање у гасном металу (ГМАВ).
Строга контрола претходног загревања и међупролаза: Неопходан за спречавање хладног пуцања{0}}индукованог водоником (због његове високе отврдљивости).
Користите одговарајући потрошни материјал високе{0}}чврсте: електроде/жице морају бити специфициране за челик од 550 МПа-(нпр. ЕР110С-Г, итд.).
Термичка обрада након{0} заваривања (ПВХТ):
Није увек потребно, али се користи за сложене спојеве или дебеле пресеке да би се смањила заостала напрезања.
Мора се узети у обзир у дизајну због повезаног смањења чврстоће. Гарантована својства челика након ПВХТ-а могу се разликовати од његовог-испорученог стања.
Избегавајте топло обликовање осим ако га не прати потпуна ре-Питања и питања: Ако компонента мора да буде топло-обликована, цео део ће вероватно захтевати потпуно поновно-каљење и каљење, што је главни индустријски процес топлотне обраде.
Резиме промена имовине
Корисни ефекти (када се уради исправно):
Правилно каљење (млинским) ствара оптимални сет својстава.
Одговарајући ПВХТ може побољшати жилавост и ублажити штетна напрезања, по цену одређене снаге.
Штетни ефекти (које треба избегавати/управљати):
Неконтролисани термички циклуси заваривања стварају меке и/или ломљиве зоне у ХАЗ.
Excessive heat (>Ац1, ~720 степени) без накнадног контролисаног хлађења уништава оригиналну микроструктуру високе{2}}врсте, што доводи до озбиљне деградације својстава.
У суштини, топлотна обрада К550Д је мач са две оштрице. К&Т процес у млину даје му врхунска својства, али накнадно загревање производње мора бити пажљиво контролисано како би се избегло поткопавање самих тих својстава. Кодови за производњу (као што је АВС Д1.1) и упутства произвођача челика пружају основне процедуре.