1.Co je léčba roztokem? Proč musí za studena-válcované svitky z nerezové oceli projít touto úpravou?
Zpracování roztokem je proces tepelného zpracování, který zahrnuje zahřátí za studena{0}}válcovaných ocelových svitků na vysokou teplotu (obvykle kolem 1050 stupňů ~ 1100 stupňů pro austenitické nerezové oceli) a jejich udržování na této teplotě po určitou dobu. To umožňuje, aby se karbidy (jako jsou karbidy chrómu) a další legující fáze v oceli plně rozpustily v austenitické matrici. Poté dojde k rychlému ochlazení (jako je chlazení vodou nebo chlazení nuceným vzduchem), jehož výsledkem je přesycený jednofázový pevný roztok při pokojové teplotě.
Proč je to nutné?
Svitky válcované za studena-procházejí během procesu válcování silným mechanickým zpevněním, což má za následek zvýšenou tvrdost a sníženou plasticitu, takže jsou přímo nepoužitelné. Současně, pokud je předchozí válcování za tepla nebo žíhání nesprávné nebo pokud je ocelový svitek pomalu ochlazován, uhlík a chrom se snadno spojí za vzniku karbidu chrómu (Cr23C₆), který se vysráží na hranicích zrn, což vede k vyčerpání chrómu v blízkosti hranic zrn a způsobí, že ocel ztratí svou korozní odolnost. Řešení existuje právě k vyřešení těchto dvou problémů.
2.Jak ošetření roztokem obnoví a zlepší odolnost proti korozi za studena-válcovaných svitků?
Tento vztah je velmi blízký a zahrnuje prevenci mezikrystalové koroze. Během válcování za studena nebo pomalého ochlazování se uhlík v oceli slučuje s chromem, čímž se na hranicích zrn vysráží karbid chrómu. Díky pomalé rychlosti difúze chrómu vytváří matrice obklopující karbid chrómu oblasti ochuzené o -chróm (obsah chrómu pod kritickou hodnotou požadovanou pro odolnost proti korozi, např. 11,5 %), protože je chróm odstraněn.
Rozpouštění: Během zahřívání roztoku překračuje teplota teplotu, při které se karbidy úplně rozpustí (obecně nad 1050 stupňů), což způsobuje, že se tyto škodlivé karbidy na hranicích zrn rozpouštějí zpět do matrice.
Homogenita: Atomy chrómu difundují při vysokých teplotách, eliminují-chromem ochuzené zóny a rehomogenizují distribuci chrómu v austenitické matrici.
Roztok a rychlé ochlazení: Během rychlého ochlazení (kalení) se uhlík nestihne znovu vysrážet a je pevně fixován v austenitických zrnech. Tím se obnoví optimální homogenita chemického složení oceli, čímž se výrazně zlepší její odolnost proti mezikrystalové korozi, důlkové korozi a korozi pod napětím.
3. Jaký vliv má kromě prevence rzi úprava roztokem na mechanické vlastnosti za studena-válcovaných ocelových plechů?
Eliminace mechanického zpevnění a obnovení plasticity: Ocelové plechy válcované za studena- mají protáhlá a fragmentovaná zrna s extrémně vysokou hustotou dislokací, což má za následek vysokou tvrdost a křehkost. Vysoké teploty rozpouštěcího zpracování způsobují rekrystalizaci, generování nových, nezkreslených rovnoosých zrn, což zcela eliminuje vnitřní pnutí a deformační zpevnění vznikající při válcování za studena.
Dosažení optimálních měkkých{0}}vlastností: Mez kluzu upravené austenitické nerezové oceli (jako je 304) obvykle klesá na přibližně 200-250 MPa, zatímco prodloužení se může obnovit až na více než 40 %. Tato nízká-tvrdost a vysoká plasticita umožňuje ocelovému plechu hladce podstoupit následné lisování, ohýbání a další tvářecí procesy.
Kvalita povrchu: Proces moření (nebo použití ochranné atmosféry) po úpravě roztokem odstraňuje okuje vzniklé při válcování za studena, obnovuje kovový lesk a zajišťuje povrchovou úpravu konečného produktu.
4. V jaké fázi procesu výroby za studena-válcovaných ocelových plechů se obvykle provádí úprava roztokem?
U svitků válcovaných za studena- se zpracování roztokem obvykle provádí po válcování za studena. Pro splnění různých požadavků na výkon se však objednávka může lišit:
Konvenční proces (nejběžnější): Svitek válcovaný za tepla- (černá kůže) → Žíhání a moření (ošetření válcováním za tepla{1}}) → Válcování za studena → Ošetření finálním roztokem (nepřetržité žíhání a moření linka) → Vyrovnání/narovnání napětím.
U nerezové oceli válcování za studena zpevňuje materiál, což vyžaduje finální úpravu roztoku po válcování za studena před dodáním zákazníkovi.
Mezilehlé zpracování roztokem (méně časté): U některých extrémně tenkých kalibrů nebo jakostí oceli, které se obtížně deformují (jako je například vysoce -legovaná ocel obsahující titan), může nadměrné zmenšení během jediné operace válcování za studena snadno vést k praskání. V takových případech může být během válcování za studena proveden mezilehlý proces rozpouštěcího žíhání pro změknutí oceli před druhým válcováním za studena.
Konfigurace výrobní linky: Řešení pro svitky válcované za studena-se obvykle provádí na velkých kontinuálních žíhacích a mořicích linkách (CAPL nebo APL). Ocelový pás nepřetržitě prochází ohřívací sekcí, namáčecí sekcí, kalící sekcí a mořicí sekcí v jednom kontinuálním procesu.
5.Jaké jsou některé typické vady, které se mohou vyskytnout, pokud ošetření roztokem není řádně kontrolováno?
Nedostatečná teplota ohřevu nebo doba výdrže: Karbidy se úplně nerozpouštějí a na hranicích zrn zanechávají zbytkový karbid chrómu, což vede k mezikrystalové korozi při následném použití nebo korozním testování (povrch podobný pomerančové kůře{0}} nebo praskání po ohýbání).
Příliš vysoká teplota ohřevu (přehřátí): Zrna austenitu rychle rostou, což způsobuje křehnutí ocelového plechu (snížená plasticita). Na povrchu se mohou objevit silné oxidové okují nebo dokonce stopy tání, které zhoršují mechanické vlastnosti.
Nedostatečná rychlost chlazení (pomalé chlazení): Toto je hlavní ne-ne! Pokud po vysokoteplotním tavení zůstane teplota v rozmezí senzibilizačních teplot (450 °C ~ 850 °C) příliš dlouho, uhlík se znovu vysráží jako karbid chrómu na hranicích zrn, což opět způsobí vyčerpání chrómu a výrazně sníží odolnost proti korozi. U tenkých-cívek za studena-válcovaných svitků musí být zajištěna dostatečná rychlost chlazení.
Povrchové vady: Špatná regulace atmosféry v ohřívací peci může vést k nadměrné povrchové oxidaci, kterou moření nedokáže odstranit, což má za následek nadměrné-moření (drsný povrch) nebo nedostatečné-moření (zbytkové oxidové okují).