Kuumtöötlemine Q550D teras on selle kindlaksmääratud omaduste saavutamisel ülioluline ja hilisem kuumtöötlus võib neid oluliselt muuta. Selle mõistmine on valmistamise ja rakendamise jaoks ülioluline.
Esiteks on oluline eristada:
Terasetehases rakendatud kuumtöötlus, et luua „tarnituna“ Q550D materjal.
Tarnejärgsed-kuumtöötlused (nt stressi leevendamine või taas{1}}kustutamine), mida tehakse valmistamise ajal ja mis muudavad terase olekut.
1. Esmane kuumtöötlemine veski poolt (tingimus "Tarnituna"{1})
Q550D tarnitakse peaaegu eranditult ühes kahest täiustatud töötlemistingimustest:
A. Karastus ja karastamine (Q&T) - Kõige tavalisem
See on valdav meetod hea sitkusega 550 MPa voolavuspiiri saavutamiseks.
Protsess: terasplaati kuumutatakse austenitiseerimistemperatuurini (~ 900 kraadi), seejärel jahutatakse kiiresti (karastatakse vees või pihustis), et moodustada kõva, rabe martensiitsestruktuur. Seejärel karastatakse (kuumutatakse uuesti 550–650 kraadini), et anda sitkus ja elastsus, säilitades samal ajal kõrge tugevuse.
Mõju omadustele:
Loob Q550D tuuma omadused: saavutab optimaalse tasakaalu kõrge tugevuse (550 MPa YS), hea plastilisuse (pikenemine üle 16% või sellega võrdne) ja suurepärase vastupidavuse madalal temperatuuril (-20 kraadi löök).
Loob ühtlase peeneteralise-karastatud martensiidi või bainiidi mikrostruktuuri.
Pakub parimat omaduste kombinatsiooni kriitiliste rakenduste jaoks. See on terase kavandatud olek.
B. Termo{1}}Mehhaaniliselt juhitud protsess (TMCP) / TMCP+
Protsess: ühendab kontrollitud valtsimise (deformatsiooni) teatud temperatuuridel kiirendatud jahutamisega. Sellele võib järgneda kerge karastamine.
Mõju omadustele:
Saavutab suure tugevuse terade viimistlemise ja dislokatsiooniga kõvenemise kaudu.
Üldiselt pakub madalama süsiniku ekvivalendi (CEV) tõttu paremat keevitatavust kui sama klassi Q&T teras.
Sitkus võib olla väga hea, kuid mikrostruktuur on vähem ühtlane kui Q&T puhul. Omadused on "lukustatud" kontrollitud veeremise ja jahutamisega; hilisem kuumutamine võib neid halvendada.
2. Tarnejärgsete-kuumtöötluste mõju (valmistamise ajal)
Q550D märkimisväärne kuumutamine pärast tarnimist muudab selle hoolikalt kavandatud mikrostruktuuri. Mõjud sõltuvad maksimaalsest temperatuurist (Tp), mis saavutatakse kuum{2}}mõjutatud tsoonis (HAZ) või kogu-komponentide töötlemise ajal.
| Kuumtöötluse tüüp | Tüüpiline Temp. Vahemik | Mõju Q550D omadustele (kuumutatud tsoonis) | Põhjus ja tagajärg |
|---|---|---|---|
| Keevitamine | Sulab ja tekitab laia HAZ-i | Loob omaduste gradiendi. Keevisõmbluse lähedal asuv HAZ võib muutuda pehmemaks (väiksem tugevus) või rabedamaks (madalama sitkus) kui mitteväärismetall, moodustades "nõrga lüli". | Termotsükkel üle-karastab või taas-austenitiseerib ja muudab algse Q&T/TMCP mikrostruktuuri. See on valmistamisel peamine probleem. |
| Stressi leevendamine (-järgne keevituskuumtöötlus - PWHT) | ~550-620 kraadi | Vähendab saagist ja tõmbetugevust (võib langeda 30–80 MPa), võib veidi parandada tugevust. | Martensiiti/bainiiti karastab veelgi, põhjustades tugevdavate karbiidide jämestumist. Disain peab arvestama selle tugevuse kadumisega. |
| Kuumvormimine/painutamine | >700 kraadi | Lähtestab mikrostruktuuri täielikult. Kui õhk-jahutada, väheneb tugevus ja tugevus. Tuleb uuesti-kustutada ja karastada. | Hävitab algse Q&T/TMCP struktuuri, moodustades jahutamisel jämeda nõrga mikrostruktuuri. |
| Kohalik leegi sirgendamine | Kuni ~700-800 kraadi | Loob lokaliseeritud pehme tsooni, millel on vähenenud tugevus ja muutuv sitkus. | Sarnaselt tugevale HAZ-efektile. Nõuab hoolikat protseduuri ja võimalikku remonti. |
3. Peamised kaalutlused ja juhised tootjatele
ÄRGE eeldage, et seda saab{0}}vabalt uuesti soojendada:Erinevalt normaliseeritud terasest on Q550D omadusedkuumus-tundlik. "D" klassi sitkus pärast keevitamist on tagatud ainult siis, kui järgitakse õigeid protseduure.
Keevitamine on kriitiline operatsioon:
Kasutage madala{0}}soojussisendiga keevitamist: eelistatud on sellised meetodid nagu sukelkaarkeevitus (SAW) karastatud juhtmetega või gaaskaarekeevitus (GMAW).
Range eelsoojenduse ja läbipääsude kontroll: oluline vesiniku{0}}indutseeritud külmpragunemise vältimiseks (kõrge kõvenevuse tõttu).
Kasutage sobivaid ülitugevaid{0}}tarvikuid: elektroodid/traadid peavad olema määratud 550 MPa-klassi terase jaoks (nt ER110S-G jne).
Keevituse{0}}järgne kuumtöötlus (PWHT):
Pole alati nõutav, kuid kasutatakse keeruliste liigendite või paksude sektsioonide jaoks, et vähendada jääkpingeid.
Seda tuleb projekteerimisel arvestada sellega seotud tugevuse vähenemise tõttu. Terase garanteeritud omadused pärast PWHT-d võivad erineda selle{1}}tarneolekust.
Vältige kuumvormimist, välja arvatud juhul, kui sellele järgneb täielik -Q&T: kui komponent peab olema kuumvormitud-, vajab kogu osa tõenäoliselt täielikku uuesti-karastamist ja karastamist, mis on suur tööstuslik kuumtöötlusprotsess.
Kinnisvara muudatuste kokkuvõte
Kasulikud mõjud (kui seda õigesti teha):
Õige karastamine (veski abil) loob optimaalse omaduste komplekti.
Õige PWHT võib parandada tugevust ja leevendada kahjulikke pingeid teatud tugevuse hinnaga.
Kahjulikud mõjud (vältida/juhitav):
Kontrollimatud keevitamise termilised tsüklid tekitavad HAZis pehmeid ja/või rabedaid tsoone.
Excessive heat (>Ac1, ~720 kraadi) ilma järgneva kontrollitud jahutuseta hävitab algse suure -tugeva mikrostruktuuri, mis põhjustab tugevat omaduste halvenemist.
Sisuliselt on Q550D kuumtöötlemine kahe teraga mõõk. Veski Q&T-protsess annab sellele suurepärased omadused, kuid järgnevat valmistamise kuumutamist tuleb hoolikalt kontrollida, et vältida nende omaduste kahjustamist. Valmistamiskoodid (nagu AWS D1.1) ja terasetootja juhised pakuvad olulisi toiminguid.