1-سختی کاری چیست؟ چرا باید این پدیده پس از نورد سرد کویل ها حذف شود؟
سخت شدن کار به پدیده ای اطلاق می شود که در آن یک فلز در زیر دمای تبلور مجدد خود دچار تغییر شکل پلاستیک (مانند نورد سرد) می شود که منجر به افزایش قابل توجهی در استحکام و سختی می شود، در حالی که انعطاف پذیری و چقرمگی آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
علل: در هنگام نورد سرد، مقدار زیادی انرژی مکانیکی باعث ایجاد نابجایی در دانه ها می شود. این نابجایی ها در هم پیچیده و انباشته می شوند و «جنگل دررفتگی» را تشکیل می دهند. هر چه چگالی نابجایی بیشتر باشد، مقاومت در برابر تغییر شکل بیشتر فلز بیشتر می شود که به صورت سخت شدن و شکنندگی ظاهر می شود.
ضرورت حذف:-کویلهای نورد سرد در حالت کار{1}}سخت شده نمیتوانند مستقیماً برای مهر زنی قطعات پیچیده (مانند پانلهای بدنه خودرو و بدنه دستگاه) استفاده شوند. کوبیدن اجباری بلافاصله باعث ترک خوردن می شود. بنابراین، پردازش بعدی برای از بین بردن این حالت سخت شده و بازیابی انعطاف پذیری مواد ضروری است.
2. روش اصلی برای حذف سخت شدن کار در کویلهای نورد سرد- چیست؟
روش اصلی برای حذف سخت شدن کار، آنیل مجدد کریستالیزاسیون است.
این یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن سیمپیچ نورد سرد تا دمای خاصی گرم میشود (معمولاً بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز، معمولاً حدود 650 درجه تا 720 درجه برای فولاد کم کربن)، برای مدتی در آن دما نگه داشته میشود و سپس به آرامی یا سریع سرد میشود.
اصل: گرمایش انرژی را فراهم میکند و باعث میشود دانههای بینظم-دررفتگی-با چگالی بالا متبلور شوند و دانههای جدید بدون اعوجاج-از طریق انتشار اتمی رشد کنند.
نتیجه: دانه های تازه تشکیل شده دارای چگالی نابجایی بسیار پایینی هستند که منجر به کاهش قابل توجه سختی مواد، افزایش قابل توجهی در ازدیاد طول و حذف کامل سخت شدن کار می شود.
3. بازپخت تبلور مجدد چگونه سخت شدن را از بین می برد؟ چه تغییراتی در ریزساختار رخ می دهد؟
مرحله بازیابی (دمای پایین): اتمها مقدار کمی انرژی به دست میآورند و تحت انتشار دامنه کوتاه- قرار میگیرند و تا حدی تنش داخلی را آزاد میکنند. با این حال، مورفولوژی دانه دراز تا حد زیادی بدون تغییر باقی می ماند، و کاهش سختی قابل توجهی نیست.
مرحله تبلور مجدد (بالاتر از دمای بحرانی): هسته های جدید و ریز هم محور در شدیدترین مکان ها (مانند مرز دانه ها و نوارهای لغزش) تشکیل می شوند. این هسته ها به طور پیوسته دانه های قدیمی تغییر شکل یافته اطراف را می بلعند و رشد می کنند تا زمانی که به طور کامل جایگزین ساختار تغییر شکل یافته شوند. این مرحله برای از بین بردن سخت شدن بسیار مهم است.
مرحله رشد دانه: اگر دما به افزایش خود ادامه دهد یا در سطح بالاتری حفظ شود، دانه ها ادغام شده و رشد می کنند. در حالی که انعطاف پذیری ممکن است بیشتر افزایش یابد، استحکام بیش از حد کاهش می یابد، بنابراین نیاز به کنترل دقیق دارد.
4. هنگام حذف سخت شدن کار، دمای حرارت و زمان نگهداری چگونه باید کنترل شود؟ چرا نمی توان آن را بیش از حد گرم کرد؟
دمای تبلور مجدد: دمای حرارت دادن باید بالاتر از دمای تبلور مجدد ماده باشد (معمولاً 0.4 برابر نقطه ذوب مطلق فلز). دمای خیلی پایین از تبلور مجدد جلوگیری می کند. دمای بیش از حد بالا یا زمان گرم شدن بیش از حد طولانی منجر به درشت شدن دانه می شود.
درجه تغییر شکل بحرانی: اگر کاهش نورد سرد دقیقاً در درجه تغییر شکل بحرانی باشد (معمولاً بسیار کوچک، مانند<10%), a very small number of grains will grow abnormally during annealing, leading to mixed grains and deteriorating performance.
اثرات مضر گرمای بیش از حد (گرم شدن/درشت شدن):
کاهش ویژگیهای مکانیکی: با دانههای درشتتر، استحکام تسلیم مواد طبق فرمول هال{0}}بهطور قابلتوجهی کاهش مییابد و حتی ممکن است نقصهای «پوست پرتقال» ظاهر شود.
کیفیت سطح آسیب دیده: دانه های درشت باعث ایجاد سطحی ناهموار در حین مهر زنی بعدی می شود که شبیه پوست پرتقال است و ظاهر پوشش را تحت تأثیر قرار می دهد.
5. در تولید واقعی، چه تفاوت هایی در روند حذف سخت کاری برای کلاف های نورد سرد- با کاربردهای مختلف وجود دارد؟
نورد کامل-سخت/کوئنچ و خنثی شده (غیر-تبلور مجدد): برای محصولاتی که نیاز به کشیدن عمیق ندارند، بلکه فقط به درجه خاصی از صافی نیاز دارند (مانند برخی از زیرلایههای سختافزاری)، حالت سرد-سختی کار حفظ میشود، یا فقط-تنش دمای پایین، بازپخت مجدد انجام نمیشود. از سختی بالای آن استفاده کنید.
ورق های نرم برای کشیدن عمیق (تبلور مجدد کامل): برای محصولاتی که به شکل دهی پیچیده نیاز دارند، مانند پانل های درب خودرو و مخازن سوخت، بازپخت کامل تبلور مجدد ضروری است.
نوع بازپخت کیسهای (BAF): روش سنتی، پردازش دستهای، زمان بازپخت طولانیتر، دانههای درشتتر، مقدار r- بالا (نسبت کرنش پلاستیک)، عملکرد طراحی عمیق خوب.
بازپخت مداوم (CAL/CAPL): روش مدرن و کارآمد، زمان بازپخت کوتاه (چند دقیقه)، دانه های ریزتر، یکنواختی استحکام خوب، راندمان تولید بالا.
کنترلهای ویژه: برخی از ورقهای خودروی پیشرفته نیز پس از بازپخت، برای کنترل بارش کاربید و جلوگیری از گسترش نقطه تسلیم (که منجر به خطوط لغزش میشود) در طول ذخیرهسازی بعدی، تحت عملیات پیری قرار میگیرند و سطح عالی را تضمین میکنند.