Mae'r cyflyrau-Hot-Rolio (HR), Normalized (N), a Thermo-Mecanyddol Controlled Processed (TMCP)-yn cynrychioli llwybrau prosesu hollol wahanol sy'n arwain at ficrostrwythurau gwahanol ac, o ganlyniad, gwahanol broffiliau eiddo ar gyfer dur Q420B.
Dyma ddadansoddiad cymharol o'r prif wahaniaethau:
Tabl Cryno: Gwahaniaethau Craidd
| Agwedd | Cyflwr poeth-Rhoi (HR). | Normaleiddio (N) Cyflwr | Talaith TMCP |
|---|---|---|---|
| Llwybr Prosesu | Wedi'i rolio ar dymheredd gorffeniad uchel (~850-950 gradd), yna wedi'i oeri ag aer. | Wedi'i rowlio'n boeth, yna wedi'i ailgynhesu i ~900 gradd (Ac₃以上) ac wedi'i oeri gan aer. | Rholio wedi'i reoli'n fanwl gywir mewn parth nad yw'n-ailgrisialu (~750-850 gradd ), ac yna oeri cyflymach (ACC). |
| Microstrwythur Sylfaenol | Ferrite Bras-Pearlite. Nid yw maint grawn yn unffurf. | Mireinio, Unffurf Ferrite-Pearlite. Grawn hafal. | Ultra-Fine Ferrite + Bainite/Martensite-Cyfansoddyn Austenite (M-A). Strwythur amlgyfnod cymhleth, cain. |
| Maint Grawn | Mwyaf bras (ASTM 6-8). | Mireinio (ASTM 8-10). | Gorau (ASTM 10-12 neu finach). |
| Cryfder Cynnyrch (ReH) | Yn bodloni'r safon ofynnol (Yn fwy na neu'n hafal i 420 MPa). Yn aml yn agos at y pen isaf. | Ychydig yn uwch ac yn fwy cyson nag AD. | Uchaf. Yn aml yn sylweddol uwch na'r isafswm (ee, 460-500 MPa) gyda un cemeg. |
| caledwch (effaith) | Isaf. Yn cwrdd â'r safon ( Mwy na neu'n hafal i 34J @ 20 gradd ) ond gyda llai o ymyl. | Gorau ymhlith y tri ar gyfer Ferrite-Pearlite steels. Gwydnwch rhagorol ac unffurf. | Ardderchog, yn enwedig ar dymheredd isel. Mae maint grawn mân yn gwella tymheredd trawsnewid hydwyth-brau yn fawr. |
| Weldability | Isaf. Mae grawn bras mewn HAZ yn dueddol o dyfu. | Da. Strwythur normaleiddio yn sefydlog, twf grawn HAZ yn gyfyngedig. | Goreu. Mae cyfwerth â charbon isel + grawn mân iawn yn arwain at HAZ main, caled gyda sensitifrwydd crac is. |
| Trwy -Thickness Property (cyfeiriad Z-) | Tlotach oherwydd gwahaniad llinell ganol. | Gwell dros AD oherwydd homogeneiddio. | Goreu. Mae ACC yn atal arwahanu, yn arwain at briodweddau unffurf. |
| Mecanweithiau Cryfhau Allweddol | Hydoddiant solet + maint grawn (Neuadd-Petch). | Coethder grawnyw'r mecanwaith dominyddol. | Ultra{0}}graen mân + dadleoliad + dyddodiad + trawsnewid gwedd. Effaith synergaidd. |
| Cost a Chymhwysiad | Cost isaf. Strwythurau cyffredinol. | Cost uwch (triniaeth wres ychwanegol). Defnyddir ar gyfer platiau trwchus, llestri pwysau, lle mae unffurfiaeth yn allweddol. | Moderate cost (no reheat). Dominant for modern high-performance plates (>40mm) mewn pontydd, alltraeth, llongau. |
Dadansoddiad Manwl
1. Cyflwr poeth -Rholedig (AD).
Microstrwythur:Wedi'i nodweddu gan grawn ferrite bras, amlochrog gyda nythfeydd perlog ar y ffiniau grawn. Mae'r tymheredd gorffen yn uchel, gan ganiatáu i grawn dyfu yn ystod oeri aer yn araf. Mae microstrwythur yn aml yn cael ei fandio oherwydd arwahanu.
Priodweddau:
Cryfder:Cryfder sylfaenol yn bodloni'r safon ofynnol. Llai cyson trwy drwch.
caledwch:Yr egni effaith isaf a'r tymheredd trosglwyddo brau (DBTT) hydwyth uchaf oherwydd grawn bras.
Cyfyngiad Cais:Fe'i defnyddir ar gyfer strwythurau cyffredinol â thrwch cymedrol lle nad yw caledwch uchel yn hanfodol.
2. Normalized (N) Wladwriaeth
Microstrwythur:Mae'r driniaeth wres ail-austeniteiddio (normaleiddio) yn ailosod y microstrwythur. Mae'n cynhyrchu ferrit mân, unffurf a equiaxed-pearlitestrwythur. Mae'r broses hon yn dileu'r bandio a'r grawn bras rhag rholio poeth.
Priodweddau:
Cryfder:Da ac unffurf iawn. Mae cryfder y cynnyrch yn ddibynadwy.
caledwch:Gwelliant sylweddol o gymharu â chyflwr AD. Mae'r strwythur grawn cain, unffurf yn darparu caledwch effaith ardderchog ar dymheredd ystafell a thymheredd isel. Dyma'r llwybr clasurol ar gyfer ansawdd dibynadwy.
Anfantais:Ynni-dwys (ailgynhesu plât cyfan), gan arwain at gost uwch ac afluniad posibl.
3. Cyflwr Thermo Rheoledig (TMCP).
Microstrwythur:Mae hon yn fuddugoliaeth meteleg ffisegol. Mae'n cynnwys:
Rholio Rheoledig:Anffurfiad trwm yn yr ardal tymheredd isel, di-ailgrisialu o austenit, gan greu grawn austenit "crempog" yn llawn bandiau anffurfiad.
Oeri Carlam (ACC):Yn syth ar ôl rholio, mae'r plât yn cael ei oeri'n gyflym â jet dŵr. Mae hyn yn trawsnewid yr austenit anffurfiedig yn adeiledd grawn ferrite ultra-, yn aml gydag ail gam o ferrite acicular, bainite, neu berlog mân.
Priodweddau:
Cryfder: Uchaf.Mae'r cyfuniad o gryfhau grawn mân iawn (Hall-Petch), cryfhau dadleoli (o anffurfiad), a chryfhau trawsnewid cam yn caniatáu i TMCP Q420B gyflawni cryfder uwch gyda chynnwys carbon ac aloi is na chyflyrau HR neu N.
caledwch: Eithriadol.Mae'r maint graen mân iawn yn gostwng y DBTT yn sylweddol, gan ddarparu caledwch effaith tymheredd isel uwch, yn aml yn fwy na'r gofynion ar gyfer graddau Q420D neu E.
Weldability: Superior.Mae Ceq is (oherwydd llai o ddibyniaeth ar garbon ar gyfer cryfder) a grawn austenit mân blaenorol yn cyfyngu ar dwf grawn HAZ, gan arwain at barth weldio llymach sy'n gallu gwrthsefyll crac.
Homogenedd:Ardderchog -priodweddau trwch oherwydd gwahanu wedi'i atal gan ACC.
Canllaw Goblygiad a Dewis Peirianneg
Dewiswch Hot{0}}Rolio Q420B ar gyfer:Strwythurau statig cost-sensitif, nad ydynt yn hanfodol, gyda thrwch cymedrol mewn amgylcheddau anfalaen.
Dewiswch Q420B wedi'i Normaleiddio ar gyfer:Cymwysiadau hanfodol sy'n gofyn am unffurfiaeth uchel a dibynadwyedd profedig mewn adrannau trwchus (ee, cychod pwysau, manylebau pont hŷn), yn enwedig pan fo'r cod gwneuthuriad yn gorchymyn dur wedi'i normaleiddio.
Dewiswch TMCP Q420B ar gyfer:Strwythurau modern, perfformiad uchel lle mae cryfder uchel, caledwch tymheredd isel rhagorol, a gallu i weldadwyedd uwch yn hollbwysig (ee, llwyfannau alltraeth,-adeiladau uchel mewn parthau seismig, pontydd rhychwant hir modern, llestri dosbarth iâ). Dyma'r dewis technolegol ddatblygedig ac yn aml mwyaf darbodus ar gyfer platiau gradd trwchus, uchel.
Yn ei hanfod, mae'r dilyniant o AD i N i TMCP yn cynrychioli esblygiad o broses sylfaenol, darbodus i strategaeth fetelegol soffistigedig sy'n teilwra microstrwythur ar y lefel atomig i sicrhau cydbwysedd uwch o briodweddau na ellir eu cyrraedd trwy gyfansoddiad yn unig. Ar gyfer Q420B a graddau uwch, mae TMCP wedi dod yn-gyflwr dosbarthu dewisol y diwydiant ar gyfer ceisiadau heriol.