Zašto se koristi niskougljični bainit čelik HQ785
Bainitni čelik s niskim udjelom ugljika postao je standardni izbor za jako opterećene konstrukcije jer pruža visoku čvrstoću, dobru žilavost i pouzdanu zavarljivost uz nižu cijenu legure od konvencionalnih kaljenih i poboljšanih martenzitnih vrsta. Nizak sadržaj ugljika smanjuje ekvivalent ugljika, što je ono što zavarivanje na terenu čini praktičnim, dok bainitna mikrostruktura osigurava snagu koju bi inače dao ugljik.
Kvaliteta označena HQ785 ima specificiranu granicu razvlačenja od 785 MPa. Kao i drugi bainitni konstrukcijski čelici, isporučuje se u toplinski obrađenom stanju i njegova izvedba ovisi o točnoj kombinaciji austenitizacije, hlađenja i kaljenja koju mlin primjenjuje. Budući da je obitelj relativno mlada, kontrola mikrostrukture i ravnoteža između snage i žilavosti ostaju dvije točke kojima prerađivači moraju upravljati najpažljivije.
Put toplinske obrade za Grade
Put toplinske obrade za ovu vrstu je normalizacija, kaljenje i popuštanje. Normaliziranje pročišćava ko-kovanu ili-valjanu strukturu i uklanja trake. Kaljenjem od temperature austenitizacije tada se proizvodi proizvod transformacije koji nosi čvrstoću, a kaljenjem se ublažavaju naprezanja kaljenja i prilagođava konačna ravnoteža svojstava. Najkorisnija kontrolna poluga nakon kaljenja je temperatura kaljenja.
Prijavljena ispitivanja za kovani bainitni čelik s niskim udjelom ugljika ove klase čvrstoće koristile su temperature kaljenja od 570 C, 600 C, 630 C i 660 C. Nakon toplinske obrade, uzorci su strojno obrađeni i ispitani na vlačna svojstva, udarnu žilavost i metalografsku strukturu kako bi se utjecaj temperature kaljenja mogao izolirati od svih ostalih varijabli.
Utjecaj temperature kaljenja na čvrstoću
| Temperatura kaljenja | Odziv granice razvlačenja | Odziv zatezne čvrstoće |
|---|---|---|
| 570 C do 630 C | Pada s oko 995 MPa na oko 716 MPa | Pada s oko 1077 MPa na oko 804 MPa |
| 660 C | Jasno daljnje smanjenje | Jasno daljnje smanjenje |
Trend je monoton: kako temperatura kaljenja raste, i granica tečenja i vlačna čvrstoća stalno se smanjuju u rasponu od 570 C do 630 C, a pad postaje izražen kada temperatura dosegne 660 C. Praktična posljedica je da mlin ili proizvođač koji želi izmjerenu granicu iznad minimalne granice tečenja od 785 MPa treba kaliti na donjem kraju ispitanog raspona, dok proizvođač koji želi najbolju otpornost na niskim temperaturama i najlakšu strojnu obradu treba kaliti prema gornjem kraju i zatim provjeriti zadovoljava li čvrstoća još uvijek projektni slučaj.
Svaka promjena temperature kaljenja stoga zahtijeva ponovno mehaničko-testiranje. Temperatura kaljenja nije kozmetički parametar za ovaj stupanj; premješta proizvod iz jedne klase čvrstoće u drugu.
Utjecaj na istezanje i udarnu žilavost
Na rastezanje ne utječe jako temperatura kaljenja u ispitivanom prozoru, ali se postupno povećava kako temperatura raste. Žilavost na udar pokazuje jasniju i korisniju reakciju: apsorbirana energija raste kako raste temperatura kaljenja, što je upravo onaj način koji čini više temperature kaljenja privlačnima za konstrukcije koje doživljavaju dinamičko opterećenje ili niske radne temperature okoline.
Praktični razvojni zadatak za ovu kvalitetu stoga je pronaći temperaturu kaljenja koja sigurno održava granicu tečenja iznad specificiranog minimuma dok podiže žilavost onoliko visoko koliko to dopušta primjena. Za konstrukcije s hladnom klimom i za zavarene spojeve koji će biti opterećeni tijekom rada, gornji dio ispitanog prozora obično je bolja početna točka.
Procesne kontrolne točke za cijevi i ploče od Bainitic čelika
Zabilježite temperaturu austeniziranja, vrijeme zadržavanja i brzinu hlađenja za svako punjenje, jer početna i završna temperatura bainitske transformacije ovise o brzini hlađenja.
Metalografskim ispitivanjem, a ne samo tvrdoćom, provjerite je li kaljenje doista proizvelo željeni proizvod transformacije.
Držite temperaturu kaljenja unutar uskog raspona i zabilježite punjenje peći; malo prekoračenje na vrhu prozora košta veliku količinu granice popuštanja.
Ispitajte mehanička svojstva na uzorcima uzetim iz iste toplinske obrade i, ako je proizvod cijev ili zavareni sklop, iz osnovnog metala i iz zone utjecaja topline.
Provjerite ravnost i dimenzijsku stabilnost nakon kaljenja, budući da smanjenje naprezanja pri kaljenju može pomaknuti dugačku komponentu.
Održavajte postupak zavarivanja kvalificiranim s rasponom unosa topline koji odgovara proizvodnji, jer su zone toplinskog utjecaja bainitnog čelika osjetljive na prekomjerni unos topline.
FAQ
P: Kolika je specificirana granica razvlačenja HQ785?
Oznaka stupnja označava specificiranu minimalnu granicu razvlačenja od 785 MPa, što ga svrstava u strukturnu klasu visoke čvrstoće, dok ostaje zavarljiv zbog niskog sadržaja ugljika.
P: Kako temperatura kaljenja mijenja čvrstoću čelika?
Povećanje temperature kaljenja smanjuje granicu tečenja i vlačnu čvrstoću. U prijavljenim ispitivanjima granica razvlačenja pala je s oko 995 MPa na oko 716 MPa, a vlačna čvrstoća s oko 1077 MPa na oko 804 MPa između 570 C i 630 C, s mnogo većim padom na 660 C.
P: Smanjuje li viša temperatura kaljenja žilavost?
Ne. I udarna žilavost i istezanje se poboljšavaju kako temperatura kaljenja raste, zbog čega se biraju više temperature kaljenja kada je žilavost pri niskim temperaturama glavni zahtjev.
P: Zašto je normalizacija uključena prije kaljenja?
Normaliziranje pročišćava -kovanu ili-valjanu strukturu i smanjuje segregaciju, tako da naknadno kaljenje proizvodi ujednačeniji proizvod transformacije i predvidljiviji rezultat.
P: Mogu li se svojstva prilagoditi nakon isporuke?
Mogu, ali samo uz potpunu ponovnu -toplinsku obradu nakon koje slijedi novo mehaničko ispitivanje. Samo ponovno kaljenje prihvatljivo je samo ako se rezultirajuća čvrstoća i žilavost ponovno -provjere prema zahtjevima dizajna.
P: Što treba provjeriti na certifikatu mlina?
Uvjeti toplinske obrade, raspon temperature kaljenja, rezultati razvlačenja i vlačne čvrstoće, istezanje i udarne vrijednosti, te metalografski opis mikrostrukture.
