Нисковъглеродните стоманени плочи се използват широко в различни индустрии поради тяхната добра формоспособност, заваряемост и относително ниска цена. Въпреки това, в някои приложения, здравината на нисковъглеродните стоманени плочи трябва да бъде подобрена, за да отговарят на специфични изисквания. Като доставчик на нисковъглеродна стоманена плоча съм се сблъсквал с тази нужда доста често. В този блог ще споделя някои практически начини за подобряване на здравината на плочите от нисковъглеродна стомана.
Термична обработка
Топлинната обработка е един от най-ефективните методи за подобряване на здравината на нисковъглеродни стоманени плочи. Основната идея зад термичната обработка е да се промени микроструктурата на стоманата, което от своя страна се отразява на нейните механични свойства.
Нормализиране
Нормализирането е обичаен процес на термична обработка. Първо, плочата от нисковъглеродна стомана се нагрява до температура над горната си критична температура (обикновено около 850 - 950°C за нисковъглеродни стомани), след което се охлажда на въздух. Този процес усъвършенства зърнестата структура на стоманата. По-фините зърна означават повече граници на зърната, които действат като бариери за движението на дислокации в стоманата. Дислокациите са дефекти в кристалната структура на металите, които са отговорни за пластичната деформация. Когато движението на дислокациите е ограничено, стоманата става по-здрава.
Закаляване и темпериране
Закаляването и темперирането могат да доведат до значително увеличаване на якостта. По време на закаляването стоманената плоча се нагрява до аустенитната област (подобно на нормализирането) и след това бързо се охлажда, обикновено във вода или масло. Това бързо охлаждане превръща аустенита в мартензит, много твърда и крехка фаза. Тъй като мартензитът е твърде крехък за повечето приложения, темперирането се извършва след това. При темперирането закалената стомана се нагрява до по-ниска температура (обикновено между 200 - 650°C) и се държи за определен период. Този процес намалява чупливостта, като същевременно поддържа високо ниво на якост.
Легиране
Добавянето на легиращи елементи към нисковъглеродната стомана също може да подобри нейната здравина. Някои обичайни легиращи елементи, използвани в нисковъглеродни стомани и техните ефекти са както следва:
Манган
Манганът е широко използван легиращ елемент в нисковъглеродната стомана. Той се комбинира със сярата в стоманата, за да образува манганов сулфид вместо железен сулфид. Железният сулфид може да причини гореща късост (чупливост при високи температури) в стоманата, докато мангановият сулфид има по-малко неблагоприятен ефект. Освен това манганът укрепва стоманата чрез укрепване в твърд разтвор. Той се разтваря в желязната матрица и изкривява кристалната решетка, което прави по-трудно движението на дислокациите.
никел
Никелът подобрява издръжливостта и якостта на нисковъглеродната стомана. Има подобен ефект на мангана по отношение на укрепването на твърдия разтвор. Освен това, никелът може да понижи температурата на преход от пластичност към крехкост на стоманата, което означава, че стоманата остава здрава при по-ниски температури.
хром
Хромът може да образува карбид с въглерод в стоманата. Тези карбиди са много твърди и могат да увеличат здравината и устойчивостта на износване на стоманата. Той също така помага за подобряване на устойчивостта на корозия на стоманата, което е допълнителен бонус в някои приложения.
Студена работа
Студената обработка е друга ефективна техника за укрепване на плочи от нисковъглеродна стомана. Студената обработка включва деформиране на стоманата при стайна температура, като валцуване, изтегляне или коване.
Когато плоча от нисковъглеродна стомана е студено обработена, дислокациите в стоманата се умножават и се заплитат една с друга. Това заплитане създава бариера за по-нататъшно движение на дислокация, което води до увеличаване на силата. Въпреки това, студената обработка също намалява пластичността на стоманата. С нарастването на степента на деформация стоманата става по-твърда и по-здрава, но по-крехка. Така че има компромис между здравина и пластичност при използване на студена обработка.
Повърхностна обработка
Повърхностната обработка може да подобри здравината на плочите от нисковъглеродна стомана, особено по отношение на устойчивостта на износване и корозия, което е косвено свързано с цялостната производителност и запазване на здравината.
Поцинковане
Поцинковането е процес на нанасяне на цинково покритие върху повърхността на стоманената плоча. Цинкът действа като жертвен анод, предпазвайки стоманата от корозия. В някои приложения, където корозията може да отслаби стоманата с течение на времето, поцинковането може да помогне за поддържане на здравината на нисковъглеродната стоманена плоча.
Закаляване на корпуса
Закаляването на корпуса е процес, при който повърхността на стоманата става по-твърда, докато сърцевината остава относително мека и жилава. За нисковъглеродна стомана могат да се използват процеси като карбуризиране. При карбуризиране стоманената плоча се нагрява в среда, богата на въглерод. Въглеродните атоми дифундират в повърхността на стоманата, увеличавайки съдържанието на въглерод в повърхностния слой. След карбуризиране, повърхността се охлажда и темперира, за да образува твърд, устойчив на износване слой, който може да подобри цялостната здравина и издръжливост на стоманената плоча.
Като доставчик на нисковъглеродна стоманена плоча, ние можем да ви предложим разнообразие от продукти, включителноСтудено валцована ламарина от въглеродна стомана,Q355 Плоча от въглеродна стомана, иДебела плоча от въглеродна стомана. Имаме богат опит в предоставянето на висококачествени стоманени продукти и можем да ви помогнем да изберете най-подходящата стоманена плоча и методи за обработка според вашите специфични изисквания.
Ако се интересувате от нашите плочи от нисковъглеродна стомана или имате въпроси относно подобряването на здравината на стоманените плочи, не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнително обсъждане. Очакваме с нетърпение да работим с вас!
Референции
- Ръководство за метали: Свойства и избор: железа, стомани и сплави с висока ефективност, ASM International
- Основи на материалознанието и инженерството: интегриран подход, Callister and Rethwisch
