Ríkin-Hot-Rolled (HR), Normalized (N) og Thermo-Mechanical Controlled Processed (TMCP)- tákna í grundvallaratriðum ólíkar vinnsluleiðir sem leiða til sérstakrar örbyggingar og þar af leiðandi mismunandi eiginleikasnið fyrir Q420B stál.
Hér er samanburðargreining á helstu muninum:
Yfirlitstafla: Kjarnamunur
| Hluti | Heitt-valsað (HR) ástand | Venjulegt (N) ástand | TMCP ríki |
|---|---|---|---|
| Vinnsluleið | Rúllað við háan hita (~850-950 gráður), síðan loftkældur. | Heitt-valsað, síðan endurhitað í ~900 gráður (Ac₃以上) og loft-kælt. | Nákvæmlega stjórnað veltingur á ó-endurkristöllunarsvæði (~750-850 gráður), fylgt eftir með hröðun kælingar (ACC). |
| Aðal örbygging | Gróft ferrít-Perulít. Kornastærð er ó-jöfn. | Fágaður, samræmdur ferrít-Pearlite. Jafnaxlað korn. | Ofur-fínt ferrít + baínít/martensít-Austenít (M-A) innihaldsefni. Flókin, fín fjölfasa uppbygging. |
| Kornastærð | Grófust (ASTM 6-8). | Hreinsaður (ASTM 8-10). | Fínasta (ASTM 10-12 eða fínni). |
| Afrakstursstyrkur (ReH) | Uppfyllir lágmarksstaðal (meira en eða jafnt og 420 MPa). Oft nálægt neðri enda. | Örlítið hærri og stöðugri en HR. | Hæst. Fer oft verulega yfir lágmarkið (td 460-500 MPa) með sömu efnafræði. |
| Hörku (áhrif) | Lægst. Uppfyllir staðlaða (Stærra en eða jafnt og 34J @ 20 gráður) en með minni framlegð. | Best af þremur fyrir ferrít-Pearlite stál. Frábær og samræmd hörku. | Frábært, sérstaklega við lágt hitastig. Fín kornastærð bætir mjög sveigjanlegt-stökkt umbreytingarhitastig. |
| Suðuhæfni | Lægst. Gróft korn í HAZ viðkvæmt fyrir vexti. | Gott. Venjuleg uppbygging er stöðug, HAZ kornvöxtur er takmarkaður. | Besta. Lítið kolefnisjafngildi + ofur-fínt korn leiða til fíns, sterks HAZ með minna sprungunæmi. |
| Í gegnum-Thickness Property (Z-átt) | Lélegri vegna miðlínuaðskilnaðar. | Bætt umfram HR vegna einsleitni. | Besta. ACC bælir aðskilnað, leiðir til einsleitra eiginleika. |
| Lykilstyrkingarkerfi | Föst lausn + kornastærð (Hall-Petch). | Kornhreinsuner ríkjandi vélbúnaður. | Ofur-fínt korn + tilfærsla + úrkoma + fasabreyting. Samverkandi áhrif. |
| Kostnaður & Umsókn | Lægsti kostnaður. Almenn mannvirki. | Hærri kostnaður (auka hitameðferð). Notað fyrir þykkar plötur, þrýstihylki, þar sem einsleitni er lykilatriði. | Moderate cost (no reheat). Dominant for modern high-performance plates (>40mm) í brúm, á hafi úti, í skipum. |
Ítarleg sundurliðun
1. Heitt-valsað (HR) ástand
Örbygging:Einkennist af grófum, marghyrndum ferrítkornum með perlítþyrpingum við kornmörk. Frágangshitastigið er hátt, sem gerir korn kleift að vaxa við hæga loftkælingu. Örbygging er oft bundin vegna aðskilnaðar.
Eiginleikar:
Styrkur:Grunnstyrkur sem uppfyllir lágmarksstaðalinn. Minni samræmi í gegnum þykkt.
Harka:Lægsta höggorkan og hæsta sveigjanlega-brothætta umskiptishitastigið (DBTT) vegna grófra korna.
Umsóknartakmörkun:Notað fyrir almennar mannvirki með miðlungs þykkt þar sem mikil seigja er ekki mikilvæg.
2. Venjulegt (N) ástand
Örbygging:Endur-hreinsun (normalizing) hitameðferðin endurstillir örbygginguna. Það framleiðir fínt, einsleitt og jafnaxlað ferrít-perlítuppbyggingu. Þetta ferli útilokar rönd og gróf korn frá heitri-valsingu.
Eiginleikar:
Styrkur:Gott og mjög einsleitt. Afrakstursstyrkur er áreiðanlegur.
Harka:Verulega bætt miðað við HR ástand. Fín, einsleit kornabygging veitir framúrskarandi höggseigju við stofuhita og lágt hitastig. Þetta er klassísk leið fyrir áreiðanleg gæði.
Galli:Orkufrek-(endurhitun heila plötuna), sem leiðir til hærri kostnaðar og hugsanlegrar röskunar.
3. Hita-Vélstýrð unnin (TMCP) ástand
Örbygging:Þetta er sigursæll í líkamlegri málmvinnslu. Það felur í sér:
Stýrð velting:Mikil aflögun á lágu-hitastigi, ó-endurkristöllunarsvæði austeníts, sem myndar „pönnukökuð“ austenítkorn fullt af aflögunarböndum.
Hröðun kæling (ACC):Strax eftir veltingu er platan kæld hratt með vatnsdælum. Þetta umbreytir afmyndaða austenítinu í ofur-fínt ferrítkornbyggingu, oft með öðrum fasa af nállaga ferríti, bainíti eða fínu perlíti.
Eiginleikar:
Styrkur: Hæst.Sambland af ofur-fínkornastyrkingu (Hall-Petch), liðskiptistyrkingu (frá aflögun) og fasabreytingarstyrkingu gerir TMCP Q420B kleift að ná meiri styrk með lægra kolefnis- og málmblönduinnihaldi en HR eða N ástand.
Harka: Óvenjulegt.Ofur-fín kornastærð lækkar DBTT verulega, sem veitir yfirburði við lága-hita höggseigu, sem oft fer yfir kröfurnar fyrir Q420D eða E einkunnir.
Suðuhæfni: Superior.Lægri Ceq (vegna þess að treysta minna á kolefni fyrir styrkleika) og fíngerð austenítkorn takmarka HAZ-kornvöxt, sem leiðir til harðara, sprunguþolnara suðusvæðis-.
Einsleitni:Framúrskarandi-þykktareiginleikar vegna bældrar aðskilnaðar með ACC.
Verkfræðiáhrif og valleiðbeiningar
Veldu Hot-Rolled Q420B fyrir:Kostnaðar-næm, ekki-mikilvæg, kyrrstæð mannvirki með miðlungs þykkt í góðkynja umhverfi.
Veldu Normalized Q420B fyrir:Mikilvægar umsóknir sem krefjast mikillar einsleitni og sannaðs áreiðanleika í þykkum hlutum (td þrýstihylki, eldri brúarforskriftir), sérstaklega þegar framleiðslukóði krefst staðlaðs stáls.
Veldu TMCP Q420B fyrir:Nútímaleg,-afkastamikil mannvirki þar sem mikill styrkur, framúrskarandi hörku við lágt-hitastig og frábær suðuhæfni eru í fyrirrúmi (td úthafspallar, há-hýsi á jarðskjálftasvæðum, nútímalegar langar-brýr, skip í-flokki ís. Það er tæknilega háþróaður og oft hagkvæmasti kosturinn fyrir þykka,-hágæða plötur.
Í meginatriðum táknar framfarir frá HR til N til TMCP þróun frá grunni, hagkvæmu ferli yfir í háþróaða málmvinnslustefnu sem sérsniðnar örbyggingu á atómstigi til að ná yfirburðajafnvægi eiginleika sem ekki er hægt að ná með samsetningu eingöngu. Fyrir Q420B og hærri einkunnir hefur TMCP orðið-ákjósanlegt afhendingarríki fyrir krefjandi forrit.