Mối quan hệ giữa độ dày tấm thép và độ cứng không phải là mối tương quan tuyến tính đơn giản; nó bị ảnh hưởng trực tiếp bởi quá trình sản xuất (đặc biệt là quá trình cán nguội và ủ). Điều này có thể được phân tích từ các góc độ sau:
1. Trong quá trình cán nguội: Độ dày và độ cứng có mối tương quan nghịch gián tiếp (do biến dạng).
Trong giai đoạn cán nguội (trước khi ủ), sự thay đổi độ dày tấm thép chủ yếu được xác định bởi biến dạng cán:
Sau nhiều lần cán nguội, độ dày của tấm thép ban đầu (chẳng hạn như tấm cán nóng) giảm dần, trong khi độ biến dạng (tức là "giảm") tăng lên.
Độ biến dạng càng lớn thì các hạt bên trong kim loại càng dài và dẹt, mật độ trật khớp càng tăng và khiến vật cứng lại, dẫn đến độ cứng cao hơn.
Do đó, ở trạng thái-cán nguội (không ủ), các tấm thép mỏng hơn từ cùng một mẻ thường có độ cứng cao hơn. Ví dụ:
Một tấm thép có độ dày ban đầu là 3 mm, khi được cán nguội-đến 2 mm, có độ cứng cao hơn một chút so với trạng thái ban đầu.
Tiếp tục cán nguội đến 1mm, độ biến dạng tăng lên, độ cứng càng tăng thêm. 2. Sau khi ủ: Mối tương quan giữa độ dày và độ cứng yếu đi (Tùy thuộc vào quá trình ủ).
Các tấm thép cán nguội-thường yêu cầu ủ (ví dụ: ủ liên tục) để loại bỏ quá trình đông cứng và khôi phục độ dẻo. Tại thời điểm này, mối quan hệ giữa độ dày và độ cứng bị chi phối bởi quá trình ủ:
Nhiệt độ và thời gian ủ xác định mức độ kết tinh lại: Khi nhiệt độ đủ cao và thời gian đủ, quá trình đông cứng được loại bỏ hoàn toàn, các hạt tái sinh đồng đều và độ cứng giảm đáng kể so với trạng thái cán nguội.
Tại thời điểm này, nếu các tấm thép từ cùng một mẻ nhưng có độ dày khác nhau trải qua cùng một quá trình ủ, thì sự chênh lệch về độ cứng sẽ giảm và ảnh hưởng của độ dày đến độ cứng cũng giảm.
Ví dụ: các tấm thép cán nguội- 1mm và 2 mm có thể có độ cứng tương tự nhau (ví dụ: 110-130 HV) sau cùng một quá trình ủ. Ảnh hưởng của sự khác biệt về độ dày đến độ cứng nhỏ hơn nhiều so với ở trạng thái cán nguội. 3. Có thể có ngoại lệ đối với các loại hoặc quy trình thép khác nhau.
Nếu độ dày của tấm thép thay đổi đáng kể (ví dụ: tấm siêu mỏng<0.3mm and thick plates >5mm), sự khác biệt về hiệu suất truyền nhiệt trong quá trình ủ có thể dẫn đến các tấm mỏng hơn dễ bị quá nhiệt, hạt thô hơn và độ cứng thấp hơn một chút so với các tấm dày hơn (điều này phụ thuộc vào quy trình cụ thể).
Đối với một số tấm thép được xử lý đặc biệt (chẳng hạn như tôi bề mặt), độ dày có thể ảnh hưởng đến độ cứng và do đó có sự khác biệt về độ cứng giữa bề mặt và lõi. Tuy nhiên, đây là sự thay đổi độ cứng cục bộ và không phải là mối tương quan trực tiếp giữa độ dày và độ cứng tổng thể.
Bản tóm tắt
Khi cán nguội mà không ủ: độ dày và độ cứng có liên quan gián tiếp-độ dày càng mỏng (biến dạng càng lớn) thì độ cứng càng cao.
Sau khi ủ: Ảnh hưởng của độ dày đến độ cứng giảm và độ cứng chủ yếu được xác định bởi quá trình ủ (mức độ kết tinh lại). Độ cứng có thể nhất quán trên cùng một mẻ thép có độ dày khác nhau.
Vì vậy, độ dày tấm thép không trực tiếp quyết định độ cứng. Thay vào đó, nó gián tiếp ảnh hưởng đến độ cứng thông qua ảnh hưởng của nó đến biến dạng lăn và tính đồng nhất của quá trình ủ. Các yếu tố ảnh hưởng cốt lõi vẫn là độ bền công trình và mức độ kết tinh lại.