1.Vad är arbetshärdning? Varför måste detta fenomen elimineras efter kallvalsning av spolar?
Arbetshärdning hänvisar till fenomenet där en metall genomgår plastisk deformation (såsom kallvalsning) under sin omkristallisationstemperatur, vilket resulterar i en betydande ökning av styrka och hårdhet, medan dess plasticitet och seghet minskar markant.
Orsaker: Under kallvalsning genererar en stor mängd mekanisk energi dislokationer i kornen. Dessa dislokationer blir intrasslade och ackumuleras och bildar en "dislokationsskog". Ju högre dislokationstätheten är, desto större motstånd mot ytterligare deformation av metallen, vilket visar sig som härdning och sprödhet.
Nödvändighet av eliminering: Kall-valsade rullar i ett arbets-härdat tillstånd kan inte direkt användas för att stansa komplexa delar (som bilkarosser och apparathöljen). Påtvingad stämpling kommer omedelbart att orsaka sprickbildning. Därför är efterföljande bearbetning nödvändig för att eliminera detta härdade tillstånd och återställa materialets plasticitet.
2.Vad är kärnmetoden för att eliminera arbetshärdning i kall-valsade rullar?
Kärnmetoden för att eliminera arbetshärdning är omkristallisationsglödgning.
Detta är en värmebehandlingsprocess där den kallvalsade-spolen värms upp till en specifik temperatur (vanligtvis högre än metallens omkristallisationstemperatur, vanligtvis runt 650 grader ~720 grader för låg-kolstål), hålls vid den temperaturen under en tid och kyls sedan långsamt eller snabbt.
Princip: Uppvärmning ger energi, vilket orsakar oordnade korn med hög-dislokation-densitet att omkristallisera och växa nya, distorsionsfria-likaxliga korn genom atomär diffusion.
Resultat: De nybildade kornen har extremt låg dislokationsdensitet, vilket resulterar i en signifikant minskning av materialhårdhet, en avsevärd ökning av töjning och fullständig eliminering av arbetshärdning.
3. Hur eliminerar rekristallisationsglödgning härdning? Vilka förändringar sker i mikrostrukturen?
Återhämtningsstadiet (låg temperatur): Atomer får en liten mängd energi och genomgår kort-diffusion, vilket delvis släpper inre stress. Den långsträckta kommorfologin förblir dock i stort sett oförändrad och minskningen i hårdhet är inte signifikant.
Omkristallisationsstadium (över kritisk temperatur): Nya, fina likaxliga kärnor bildas på de mest allvarligt förvrängda platserna (som korngränser och glidband). Dessa kärnor uppslukar kontinuerligt omgivande deformerade gamla korn och växer tills de helt ersätter den deformerade strukturen. Detta steg är avgörande för att eliminera härdning.
Spannmålstillväxtstadiet: Om temperaturen fortsätter att stiga eller hålls på en högre nivå kommer spannmålen att smälta samman och växa. Även om plasticiteten kan öka ytterligare, kommer styrkan att minska överdrivet, vilket kräver exakt kontroll.
4.När man eliminerar arbetshärdning, hur ska uppvärmningstemperaturen och hålltiden kontrolleras? Varför kan den inte överhettas?
Omkristallisationstemperatur: Uppvärmningstemperaturen måste vara högre än materialets omkristallisationstemperatur (vanligtvis 0,4 gånger metallens absoluta smältpunkt). För låg temperatur kommer att förhindra omkristallisation; för hög temperatur eller för lång uppvärmningstid leder till att spannmålen förgrovar.
Kritisk deformationsgrad: Om kallvalsningsreduktionen är exakt vid den kritiska deformationsgraden (vanligtvis mycket liten, som t.ex.<10%), a very small number of grains will grow abnormally during annealing, leading to mixed grains and deteriorating performance.
Skadliga effekter av överhettning (överhettning/förgrovning):
Minskade mekaniska egenskaper: Med grövre korn minskar materialets sträckgräns avsevärt enligt Hall-Petch-formeln, och även "apelsinskal"-defekter kan uppstå.
Skadad ytkvalitet: Grova korn ger en grov yta vid efterföljande stämpling, som liknar apelsinskal, vilket påverkar beläggningens utseende.
5.Vad är skillnaderna i den faktiska produktionen i processen att eliminera arbetshärdning för kall-valsade rullar av olika användningsområden?
Full-hård/härdad och härdad valsning (icke-omkristallisering): För produkter som inte kräver djupdragning utan endast en viss grad av planhet (som vissa hårdvarusubstrat), bibehålls det kalla-härdade tillståndet, eller endast glödgning vid låg-temperatur utförs inte fullständigt (återspänningsavlastning) men hög hårdhet.
Mjuka ark för djupdragning (fullständig omkristallisering): För produkter som kräver komplex formning, såsom bildörrpaneler och bränsletankar, är fullständig omkristallisationsglödgning nödvändig.
Pås-typ glödgning (BAF): Traditionell metod, batchbearbetning, lång glödgningstid, grövre korn, högt r-värde (plasttöjningsförhållande), bra djupdragningsprestanda.
Kontinuerlig glödgning (CAL/CAPL): Modern och effektiv metod, kort glödgningstid (några minuter), finare korn, bra hållfasthetslikformighet, hög produktionseffektivitet.
Särskilda kontroller: Vissa-high-end bilplåtar genomgår även åldringsbehandling efter glödgning för att kontrollera karbidutfällning och förhindra sträckgränsförlängning (som leder till stämpling av glidlinjer) under efterföljande lagring, vilket säkerställer en perfekt yta.