Zakaj se uporablja nizkoogljično bainit jeklo HQ785
Bainitno jeklo z nizko vsebnostjo ogljika je postalo standardna izbira za močno obremenjene konstrukcije, ker zagotavlja visoko trdnost, dobro žilavost in zanesljivo varljivost pri nižjih stroških zlitin kot običajne kaljene in popuščene martenzitne vrste. Nizka vsebnost ogljika zadržuje ogljikov ekvivalent, zaradi česar je varjenje na terenu praktično, medtem ko bainitna mikrostruktura zagotavlja trdnost, ki bi jo sicer zagotovil ogljik.
Razred z oznako HQ785 ima določeno mejo tečenja 785 MPa. Tako kot druga bainitna konstrukcijska jekla je dobavljeno v toplotno obdelanem stanju, njegova učinkovitost pa je odvisna od natančne kombinacije avstenitizacije, hlajenja in popuščanja, ki jo uporabi mlin. Ker je družina sorazmerno mlada, ostajata nadzor nad mikrostrukturo in ravnovesje med močjo in žilavostjo dve točki, ki ju morajo predelovalci upravljati najbolj skrbno.
Pot toplotne obdelave za razred
Pot toplotne obdelave za razred je normalizacija, kaljenje in popuščanje. Normaliziranje izboljšuje kot-kovano ali kot-valjano strukturo in odstrani trakove. Kaljenje od temperature avstenitizacije nato proizvede produkt transformacije, ki nosi trdnost, popuščanje pa razbremeni gasilne napetosti in prilagodi končno ravnovesje lastnosti. Najbolj uporabna kontrolna ročica po kaljenju je temperatura kaljenja.
Pri poskusih, o katerih so poročali za kovano bainitno jeklo z nizko vsebnostjo ogljika tega razreda trdnosti, so bile uporabljene temperature popuščanja 570 C, 600 C, 630 C in 660 C. Po toplotni obdelavi so bili vzorci strojno obdelani in testirani na natezne lastnosti, udarno žilavost in metalografsko strukturo, tako da je bilo mogoče izolirati vpliv temperature popuščanja od vseh drugih spremenljivk.
Vpliv temperature kaljenja na trdnost
| Temperatura kaljenja | Odziv meje tečenja | Odziv na natezno trdnost |
|---|---|---|
| 570 C do 630 C | Pade s približno 995 MPa na približno 716 MPa | Pade s približno 1077 MPa na približno 804 MPa |
| 660 C | Jasno nadaljnje znižanje | Jasno nadaljnje znižanje |
Trend je monoton: ko temperatura popuščanja narašča, se meja tečenja in natezna trdnost enakomerno zmanjšujeta v oknu od 570 C do 630 C, padec pa postane izrazit, ko temperatura doseže 660 C. Praktična posledica je, da mora mlin ali proizvajalec, ki želi izmerjeno mejo nad najmanjšo mejo tečenja 785 MPa, popuščati na spodnjem koncu preizkušenega okna, medtem ko proizvajalec, ki želi najboljšo nizkotemperaturno žilavost in najlažjo strojno obdelavo, mora kaliti proti zgornjemu koncu in nato preveriti, ali trdnost še vedno ustreza konstrukcijskemu primeru.
Vsaka sprememba temperature kaljenja zato zahteva ponovno mehansko{0}}testiranje. Temperatura kaljenja ni kozmetični parameter za ta razred; premakne izdelek iz enega razreda trdnosti v drugega.
Vpliv na raztezek in udarno žilavost
Temperatura popuščanja v preizkušenem oknu ne vpliva močno na raztezek, vendar se postopoma povečuje z naraščanjem temperature. Udarna žilavost kaže jasnejši in uporabnejši odziv: absorbirana energija se poveča, ko se temperatura popuščanja zviša, kar je natanko tista trgovina, zaradi katere so višje temperature popuščanja privlačne za strukture, ki doživljajo dinamično obremenitev ali nizke delovne temperature okolja.
Praktična razvojna naloga za to kakovost je zato poiskati temperaturo popuščanja, ki varno ohranja mejo tečenja nad določenim minimumom, hkrati pa dvigne žilavost tako visoko, kot to omogoča aplikacija. Za konstrukcije v hladnem podnebju in za varjene spoje, ki bodo med obratovanjem obremenjeni, je običajno boljše izhodišče zgornji del preizkušenega okna.
Kontrolne točke procesa za cevi in plošče iz bainitnega jekla
Zabeležite temperaturo avstenitizacije, čas zadrževanja in hitrost hlajenja za vsako polnjenje, ker sta začetni in končni temperaturi bainitske transformacije odvisni od hitrosti hlajenja.
Prepričajte se, da je kaljenje dejansko proizvedlo predvideni produkt transformacije z metalografskim pregledom in ne samo s trdoto.
Držite temperaturo kaljenja v ozkem pasu in zabeležite polnjenje peči; majhen prestop na vrhu okna stane veliko meje tečenja.
Preizkusite mehanske lastnosti na vzorcih, vzetih iz istega polnila za toplotno obdelavo, in, če je izdelek cev ali varjen sklop, iz osnovne kovine in območja toplotnega vpliva.
Po popuščanju preverite ravnost in dimenzijsko stabilnost, saj lahko razbremenitev kalilne napetosti premakne dolgo komponento.
Postopek varjenja naj bo kvalificiran z obsegom vnosa toplote, ki ustreza proizvodnji, ker so toplotno prizadeta območja bainitnega jekla občutljiva na čezmerni vnos toplote.
pogosta vprašanja
V: Kakšna je navedena meja tečenja HQ785?
Oznaka razreda označuje določeno minimalno mejo tečenja 785 MPa, kar ga uvršča v strukturni razred visoke trdnosti, medtem ko ostaja varljiv zaradi nizke vsebnosti ogljika.
V: Kako temperatura popuščanja spremeni trdnost jekla?
Zvišanje temperature popuščanja zmanjša mejo tečenja in natezno trdnost. V poročanih poskusih je meja tečenja padla s približno 995 MPa na približno 716 MPa in natezna trdnost s približno 1077 MPa na približno 804 MPa med 570 C in 630 C, z veliko večjim padcem pri 660 C.
V: Ali višja temperatura kaljenja zmanjša žilavost?
Ne. Udarna žilavost in raztezek se izboljšata, ko se temperatura popuščanja dvigne, zato so izbrane višje temperature popuščanja, ko je glavna zahteva nizkotemperaturna žilavost.
V: Zakaj je normalizacija vključena pred kaljenjem?
Normalizacija izpopolni -kovano ali kot-valjano strukturo in zmanjša ločevanje, tako da naknadno gašenje ustvari bolj enoten proizvod transformacije in bolj predvidljiv rezultat.
V: Ali je mogoče lastnosti prilagoditi po dostavi?
Lahko, vendar le s popolno ponovno-toplotno obdelavo, ki ji sledi novo mehansko testiranje. Samo ponovno-kaljenje je sprejemljivo samo, če sta posledična trdnost in žilavost ponovno -preverjeni glede na konstrukcijske zahteve.
V: Kaj je treba preveriti na potrdilu mlina?
Pogoj toplotne obdelave, temperaturno območje popuščanja, rezultati tečenja in natezne trdnosti, raztezki in udarne vrednosti ter metalografski opis mikrostrukture.
