De ce este folosit oțelul Bainit cu conținut scăzut de carbon HQ785
Oțelul bainit cu conținut scăzut de carbon a devenit o alegere standard pentru structurile puternic încărcate, deoarece oferă rezistență ridicată, tenacitate bună și sudabilitate fiabilă la un cost de aliaj mai mic decât clasele martensitice convenționale călite și revenite. Un conținut scăzut de carbon menține echivalentul de carbon în jos, ceea ce face ca sudarea în câmp să fie practică, în timp ce microstructura bainitică furnizează rezistența pe care carbonul ar fi furnizat-o altfel.
Calitatea desemnată HQ785 are o limită de curgere specificată de 785 MPa. Ca și alte oțeluri structurale bainitice, este furnizat în stare tratată termic și performanța sa depinde de combinația exactă de austenitizare, răcire și revenire pe care o aplică moara. Deoarece familia este relativ tânără, controlul microstructurii și echilibrul dintre rezistență și duritate rămân cele două puncte pe care procesoarele trebuie să le gestioneze cu cea mai mare atenție.
Traseul de tratament termic pentru grad
Calea de tratament termic pentru grad este normalizarea, călirea și revenirea. Normalizarea rafinează structura-falsificată sau-rulată și elimină benzile. Călirea de la temperatura de austenitizare produce apoi produsul de transformare care poartă rezistența, iar revenirea ameliorează solicitările de stingere și ajustează echilibrul proprietăților finale. Cea mai utilă pârghie de control după călire este temperatura de revenire.
Încercările raportate pentru oțelul bainitic forjat cu conținut scăzut de carbon din această clasă de rezistență au folosit temperaturi de revenire de 570 C, 600 C, 630 C și 660 C. După tratamentul termic, epruvetele au fost prelucrate și testate pentru proprietățile de tracțiune, tenacitatea la impact și structura metalografică, astfel încât influența temperaturii de revenire să poată fi izolată de toate celelalte variabile.
Efectul temperaturii de temperare asupra rezistenței
| Temperatura de temperare | Răspunsul forței de curgere | Răspunsul rezistenței la tracțiune |
|---|---|---|
| 570 C până la 630 C | Scade de la aproximativ 995 MPa la aproximativ 716 MPa | Scade de la aproximativ 1077 MPa la aproximativ 804 MPa |
| 660 C | Reducere suplimentară clară | Reducere suplimentară clară |
Tendința este monotonă: pe măsură ce temperatura de revenire crește, atât limita de curgere, cât și rezistența la întindere scad constant pe fereastra de la 570 C până la 630 C, iar scăderea devine pronunțată odată ce temperatura ajunge la 660 C. Consecința practică este că o moră sau un producător care dorește o marjă măsurată peste 785 MPa, care dorește o rezistență minimă a curgerii la fereastră de curgere, ar trebui să testeze la o fereastră de curgere mai mică. cea mai bună rezistență la temperatură scăzută și cea mai ușoară prelucrare ar trebui să se tempereze spre capătul superior și apoi să verificați dacă rezistența încă satisface cazul de proiectare.
Prin urmare, orice modificare a temperaturii de revenire necesită re{0}}testare mecanică. Temperatura de temperare nu este un parametru cosmetic pentru acest grad; mută produsul de la o clasă de rezistență la alta.
Efectul asupra alungirii și rezistenței la impact
Alungirea nu este puternic afectată de temperatura de revenire în fereastra testată, dar crește treptat pe măsură ce temperatura crește. Duritatea la impact arată un răspuns mai clar și mai util: energia absorbită crește odată cu creșterea temperaturii de revenire, ceea ce face ca temperaturile de revenire mai ridicate să fie atractive pentru structurile care înregistrează încărcare dinamică sau temperaturi ambientale scăzute de serviciu.
Sarcina practică de dezvoltare pentru acest grad este, prin urmare, de a găsi temperatura de revenire care menține în siguranță rezistența de curgere peste minimul specificat, în timp ce împinge duritatea cât de mare permite aplicarea. Pentru structurile cu climă rece și pentru îmbinările sudate care vor fi solicitate în exploatare, partea superioară a ferestrei testate este, în mod normal, cel mai bun punct de plecare.
Puncte de control al procesului pentru țevi și plăci de oțel bainitic
Înregistrați temperatura de austenitizare, timpul de menținere și viteza de răcire pentru fiecare încărcare, deoarece temperaturile de început și de sfârșit al transformării bainitice depind de viteza de răcire.
Verificați dacă stingerea a produs de fapt produsul de transformare dorit prin examinare metalografică, mai degrabă decât doar prin duritate.
Mențineți temperatura de temperare într-o bandă îngustă și înregistrați încărcătura cuptorului; o mică depășire în partea de sus a ferestrei costă o cantitate mare de limită de curgere.
Testați proprietățile mecanice pe epruvete prelevate din aceeași sarcină de tratament termic și, în cazul în care produsul este un tub sau un ansamblu sudat, atât din metalul de bază, cât și din zona afectată de căldură.
Verificați planeitatea și stabilitatea dimensională după revenire, deoarece reducerea tensiunii de călire poate muta o componentă lungă.
Păstrați procedura de sudare calificată cu un interval de aport de căldură care se potrivește cu producția, deoarece zonele afectate de căldură din oțel bainitic sunt sensibile la aportul excesiv de căldură.
FAQ
Î: Care este limita de curgere specificată a HQ785?
Desemnarea gradului indică o limită de curgere minimă specificată de 785 MPa, ceea ce îl plasează în clasa structurală de înaltă rezistență, rămânând în același timp sudabil datorită conținutului său scăzut de carbon.
Î: Cum modifică temperatura de revenire rezistența oțelului?
Creșterea temperaturii de revenire scade atât limita de curgere, cât și rezistența la tracțiune. În studiile raportate, limita de curgere a scăzut de la aproximativ 995 MPa la aproximativ 716 MPa și rezistența la tracțiune de la aproximativ 1077 MPa la aproximativ 804 MPa între 570 C și 630 C, cu o scădere mult mai mare la 660 C.
Î: Temperatura de revenire mai mare reduce duritatea?
Nu. Rezistența la impact și alungirea se îmbunătățesc pe măsură ce temperatura de revenire crește, motiv pentru care temperaturile mai mari de revenire sunt alese atunci când rezistența la temperatură scăzută este cerința care guvernează.
Î: De ce este inclusă normalizarea înainte de stingere?
Normalizarea rafinează structura-forjată sau-laminată și reduce segregarea, astfel încât stingerea ulterioară produce un produs de transformare mai uniform și un rezultat mai previzibil.
Î: Proprietățile pot fi ajustate după livrare?
Pot, dar numai printr-un tratament complet de re{0}}încălzire urmat de noi teste mecanice. Numai re-revenirea este acceptabilă numai dacă rezistența și tenacitatea rezultate sunt re-verificate în raport cu cerințele de proiectare.
Î: Ce ar trebui verificat pe certificatul morii?
Condiția tratamentului termic, intervalul de temperatură de revenire, rezultatele rezistenței la curgere și la tracțiune, valorile de alungire și impact și descrierea metalografică a microstructurii.
