1. Ủ căng thẳng-là gì? Nhiệt độ ủ giảm ứng suất điển hình-đối với cuộn dây cán nguội-là bao nhiêu?
Ủ giảm ứng suất-là một quy trình xử lý nhiệt bao gồm làm nóng các cuộn dây cán nguội-đến nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh lại, giữ chúng ở nhiệt độ đó và sau đó làm nguội chúng từ từ để loại bỏ ứng suất bên trong sinh ra trong quá trình cán nguội mà không làm thay đổi hình thái hạt sơ cấp (tức là ngăn chặn quá trình kết tinh lại).
Phạm vi nhiệt độ khác nhau tùy thuộc vào loại thép:
Cuộn dây cán nguội-thép carbon thấp-thông thường: Nhiệt độ ủ giảm ứng suất-thường nằm trong khoảng từ 550 đến 650 độ . Nếu nhằm mục đích làm mềm (ủ kết tinh lại) thì nhiệt độ sẽ cao hơn, ở mức 600–700 độ (lò chuông) hoặc 700–850 độ (dây chuyền ủ liên tục).
Hợp kim chính xác/thép không gỉ cụ thể: Đối với một số vật liệu nhất định yêu cầu duy trì độ bền cao và chỉ giảm ứng suất (chẳng hạn như hợp kim 4J42 và các sản phẩm bán cứng bằng thép không gỉ 301), nhiệt độ thấp hơn thường nằm trong khoảng từ 250 đến 400 độ.
2.Ủ-giảm căng thẳng và ủ kết tinh lại có giống nhau không? Sự khác biệt về nhiệt độ là gì?
Ủ ứng suất-giảm ứng suất (nhiệt độ thấp): Mục tiêu chỉ đơn giản là giải phóng năng lượng biến dạng mạng và giảm ứng suất bên trong. Sau khi ủ, các hạt vẫn còn dạng sợi (kéo dài) như khi cán nguội và độ cứng giảm đi không đáng kể. Thích hợp cho các sản phẩm cần duy trì tác dụng làm cứng cán nguội-nhưng cũng yêu cầu độ dẻo dai nhất định.
Ủ kết tinh lại (nhiệt độ cao): Mục tiêu là tạo ra các hạt cân bằng hoàn toàn mới thông qua quá trình tạo mầm và phát triển, loại bỏ hoàn toàn quá trình đông cứng. Sau khi ủ, vật liệu mềm ra và độ dẻo của nó được cải thiện đáng kể.
Ranh giới nhiệt độ: Thông thường, nhiệt độ kết tinh lại của vật liệu được sử dụng làm ranh giới. Ví dụ: đối với thép cacbon thấp-, khoảng 650 độ trở lên được coi là ủ kết tinh lại; trong khi đối với thép không gỉ austenit 304, nhiệt độ ủ dung dịch cao tới 1000 độ hoặc cao hơn và khả năng giảm ứng suất ở nhiệt độ-thấp (~400 độ) hầu như không làm thay đổi độ cứng.
3.Những yếu tố nào ảnh hưởng đến việc lựa chọn nhiệt độ ủ-giảm căng thẳng?
Thành phần vật liệu (Cấp thép): Đây là yếu tố chính.
Thép khử nhôm cacbon-thấp: Nhiệt độ kết tinh lại tương đối thấp; ủ ở 600-700 độ thường là đủ để làm mềm hoàn toàn.
Thép không gỉ Austenitic (ví dụ: 304): Để làm mềm hoàn toàn (xử lý dung dịch), cần phải nung nóng đến 1000-1050 độ. Để giảm ứng suất (loại bỏ ứng suất gia công), nhiệt độ thường dưới 400 độ để tránh kết tủa cacbua hoặc biến đổi martensitic.
Thép song công (thép DP): Nhiệt độ ủ ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ martensite và thường được kiểm soát chính xác trong phạm vi 750-820 độ.
Biến dạng cán nguội: Biến dạng lớn hơn dẫn đến năng lượng dự trữ cao hơn và nhiệt độ kết tinh lại sẽ giảm nhẹ.
Yêu cầu về hiệu suất cuối cùng: Việc yêu cầu trạng thái cứng (giảm ứng suất) hay trạng thái mềm (kết tinh lại) sẽ xác định đường cong quy trình.
4. Hậu quả của việc kiểm soát nhiệt độ ủ không đúng cách là gì?
Quá nóng (dưới{0}}gia nhiệt): Loại bỏ ứng suất không hoàn toàn và ứng suất dư quá mức có thể dẫn đến mất ổn định kích thước hoặc biến dạng trong quá trình dập tiếp theo và cũng có thể dẫn đến độ cứng không đủ.
Quá nóng (quá-nóng/quá{1}}lão hóa):
Đối với thép-cacbon thấp: Hạt phát triển quá mức dẫn đến cường độ thấp, gây ra khuyết tật "vỏ cam" trên bề mặt trong quá trình dập và thậm chí có thể dẫn đến mất độ bám dính.
Đối với một số loại thép không gỉ nhất định (ví dụ: 301): Việc ủ ở các phạm vi nhiệt độ cụ thể (ví dụ: 400 độ) thực sự có thể gây ra kết tủa hoặc phân hủy martensite, dẫn đến tăng độ cứng và độ giòn thay vì giảm độ cứng.
Đối với thép vi hợp kim chứa Nb và Ti: Nhiệt độ quá cao có thể làm cacbonitrit bị thô hóa, dẫn đến mất tác dụng tăng cường.
5. Trong thực tế sản xuất, làm thế nào chúng tôi có thể xác nhận rằng nhiệt độ ủ đã đặt là chính xác?
Kiểm tra đặc tính cơ học: Đây là chỉ số trực tiếp nhất. Kiểm tra độ cứng (HRB/HV), cường độ chảy và độ giãn dài sau khi ủ. Nếu độ cứng quá cao, nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian ủ không đủ; nếu cường độ quá thấp thì nhiệt độ quá cao.
Quan sát kim loại: Quan sát dưới kính hiển vi để xác nhận xem cấu trúc vi mô mong đợi có đạt được hay không.
Nếu chỉ ủ giảm ứng suất thì các hạt thon dài vẫn phải duy trì hướng cán.
Nếu đó là quá trình ủ kết tinh lại, cần quan sát thấy các hạt cân bằng mới được hình thành hoàn chỉnh.
Kiểm tra hình dạng tấm và ứng suất dư: Cắt cuộn dây để đo độ cong vênh hoặc sử dụng nhiễu xạ tia X- để đo ứng suất dư. Quá trình ủ giảm ứng suất-đủ tiêu chuẩn sẽ giúp cuộn dây không bị biến dạng sau khi rạch.