1. Mikä on perliitti? Miksi sen morfologia on huomioimisen arvoinen kylmävalssatuissa raaka-ainekeloissa?
Pearliitti on yleinen mikrorakenne kuumavalssatuissa keloissa (kylmävalssatut Ennen kylmävalssausta perliitin morfologia kuumavalssatussa-kelassa (olipa se karkealamellimainen, hienosferoidoitu tai nauhamainen) on ratkaisevan tärkeää, koska se:
Vaikuttaa kovuuteen: Lamelliperliitillä on korkea kovuus, mikä lisää kuormitusta kylmävalssauksen aikana ja kiihdyttää telan kulumista.
Vaikuttaa plastisuuteen: Epähomogeeninen tai karkea perliitti voi aiheuttaa reunahalkeamia tai nauhan katkeamista kylmävalssauksen aikana.
Vaikuttaa hehkutuksen tehokkuuteen: Alkuperäinen morfologia määrittää myöhemmän kylmävalssaushehkutuksen (uudelleenkiteytyshehkutus tai pallomainen hehkutus) vaikeuden.
2. Mitä erityisiä vaaroja lamelliperliitti aiheuttaa kylmävalssausprosessille?
Jos kuumavalssattu{0}}kela sisältää suuren määrän karkeaa lamelliperliittiä tai voimakasta nauhamaista perliittiä (jakaantunut nauhat vierintäsuuntaan), ilmenee seuraavia ongelmia:
Vakava työkarkaisu: Lamellarakenne estää suuresti dislokaatioliikettä, mikä johtaa jyrkkään muodonmuutoskestävyyden lisääntymiseen kylmävalssauksen aikana, mikä saattaa vaatia enemmän vierintäajoja tai aiheuttaa vierintävoimien ylittymistä rajoissa.
Anisotropia: Erityisesti nauhallisen perliitin käytettäessä kylmävalssatussa{0}}kelassa on merkittäviä suorituskykyeroja kohtisuorassa ja vierintäsuuntaan nähden samansuuntaisten suuntien välillä, mikä tekee siitä alttiita naarmuuntumaan syvävedon aikana.
Reunojen halkeamisvaara: Perliittialue on kova ja hauras, kun taas ferriittialue on pehmeä ja sitkeä. Tämä vuorotteleva kova ja pehmeä rakenne on altis mikrohalkeamille rajapinnassa suuren kylmävalssausjännityksen alaisena, mikä lopulta johtaa reunan halkeilemiseen.
3. Koska lamellirakenne ei ole toivottava, mikä on ihanteellinen perliittimorfologia ennen kylmävalssausta?
Kylmävalssatuille keloille, joita käsitellään jatkokäsittelyssä (erityisesti tuotteita, jotka vaativat hyvää meistotehoa), ihanteellinen perliittimorfologia on täysin pallomainen perliitti (pallomainen tai rakeinen sementiitti).
Vähentynyt kovuus: Sementiitin muuttuessa lamellisesta pallomaiseksi sen leikkaava vaikutus matriisiin heikkenee, mikä vähentää merkittävästi materiaalin myötörajaa ja kovuutta ja lisää samalla plastisuutta.
Helpottaa uudelleenkiteytymistä: Hienot ja tasaisesti jakautuneet pallomaiset karbidihiukkaset toimivat ytimenmuodostuskohtina hehkutuksen aikana, mikä edistää uudelleenkiteytyneiden rakeiden jalostumista ja homogenisoitumista, mikä johtaa ei--suuntautuneisiin tasaakselisiin kiteisiin.
Lisääntynyt venymä: Pallomainen rakenne parantaa merkittävästi kylmävalssattujen arkkien r--arvoa (plastinen jännityssuhde) ja n--arvoa (työkovettuvuusindeksi), mikä on erittäin hyödyllistä leimaamisessa.
4. Voiko kylmävalssausprosessi itse muuttaa perliitin morfologiaa? Jos on, miten?
Kylmävalssauksen muodonmuutosvaihe: Valtava kylmävalssausvoima rikkoo, murtaa ja vääntää alkuperäisen lamelliperliitin. Karkeat sementiittilevyt murskataan hienoiksi hiukkasiksi tai lyhyiksi sauvoiksi valmistautuen myöhempään sferoidointiin. Tämä prosessi on fyysistä tuhoa.
Hehkutusvaihe (kriittinen): Myöhemmässä kello-tyyppisessä tai jatkuvassa hehkutuksessa murtunut sementiitti muuttuu rajapintaenergian ohjaamana spontaanisti korkean-energian terävistä-kulmista, lamellimaisista muodoista matalan-energiaisiksi pallomaiksi hiiliatomin diffuusion kautta. Tätä prosessia kutsutaan sferoidoivaksi hehkutukseksi. Siksi kylmävalssaus + hehkutus on ydinmenetelmä ei-toivotun lamelliperliitin poistamiseksi ja ihanteellisen pallomaisen mikrorakenteen aikaansaamiseksi.
5. Jos lopputuotteen perliitin morfologiaa ei valvota hyvin (kuten jäännöshiutaleita tai suuria hiukkasia), mikä vaikutus sillä on käyttäjään?
Leimaushalkeilu: Jäljelle jääneet lamellisementiitti tai karkeat hiukkaset toimivat "mikro-halkeamia" tai jännityksen keskittymispisteitä materiaalissa. Leimaamisen ja piirtämisen aikana nämä alueet muuttuvat helposti halkeamien alkupisteiksi, jolloin osa halkeilee ja tulee käyttökelvottomaksi muotissa.
Pintavirheet: Jos sementiittihiukkaset ovat liian suuria ja lähellä pintaa, leimaaminen voi aiheuttaa pinnan kuoriutumista tai "appelsiininkuorivirheitä", jotka vaikuttavat pinnoitteen ulkonäköön.
Vähentynyt väsymiskyky: Rakenneosissa karkeat kovametallit vähentävät merkittävästi materiaalin väsymisikää, mikä johtaa osan ennenaikaiseen rikkoutumiseen käytön aikana.