การบำบัดความร้อนของ Q550D เหล็กเป็นพื้นฐานของการบรรลุคุณสมบัติตามที่ระบุไว้ และการบำบัดความร้อนในภายหลังสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเหล่านี้ได้อย่างมาก การทำความเข้าใจสิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตและการใช้งาน

อันดับแรก สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่าง:
การอบชุบด้วยความร้อนที่โรงถลุงเหล็กใช้เพื่อสร้างวัสดุ Q550D "ตามที่{0}}จัดหามา"
การบำบัดความร้อนหลังการส่งมอบ (เช่น การบรรเทาความเครียด หรือการดับใหม่) ที่ดำเนินการระหว่างการผลิต ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะของเหล็ก
1. การอบชุบด้วยความร้อนเบื้องต้นโดยโรงสี (เงื่อนไข "ตาม-ที่ให้มา")
Q550D มีจำหน่ายเฉพาะในหนึ่งในสองเงื่อนไขการประมวลผลขั้นสูง:
A. การชุบและแบ่งเบาบรรเทา (Q&T) - พบมากที่สุด
นี่เป็นวิธีการหลักในการบรรลุความแข็งแกร่งของผลผลิต 550 MPa ที่มีความเหนียวดี
กระบวนการ: แผ่นเหล็กถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิออสเทนไนซ์ (~ 900 องศา) จากนั้นทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว (ดับด้วยน้ำหรือสเปรย์) เพื่อสร้างโครงสร้างมาร์เทนซิติกที่แข็งและเปราะ ต่อมาจะถูกทำให้ร้อน (อุ่นอีกครั้งที่ 550-650 องศา ) เพื่อให้มีความเหนียวและความเหนียวในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแรงสูงไว้
ผลกระทบต่อคุณสมบัติ:
สร้างคุณสมบัติหลัก Q550D: ให้ความสมดุลที่เหมาะสมที่สุด ได้แก่ ความแข็งแรงสูง (550 MPa YS) ความเหนียวที่ดี (การยืดตัวมากกว่าหรือเท่ากับ 16%) และความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-ดีเยี่ยม (การกระแทก -20 องศา)
สร้างมาร์เทนไซต์หรือโครงสร้างจุลภาคเบนไนต์ที่มีเนื้อละเอียดและสม่ำเสมอ
มอบการผสมผสานคุณสมบัติที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่สำคัญ นี่คือสถานะที่กำหนดไว้สำหรับเหล็กในการออกแบบ
B. เทอร์โม-กระบวนการควบคุมด้วยกลไก (TMCP) / TMCP+
กระบวนการ: รวมการควบคุมการกลิ้ง (การเสียรูป) ที่อุณหภูมิที่กำหนดพร้อมการระบายความร้อนแบบเร่ง อาจตามด้วยการแบ่งเบาบรรเทาเล็กน้อย
ผลกระทบต่อคุณสมบัติ:
บรรลุความแข็งแรงสูงผ่านการปรับแต่งเกรนและการแข็งตัวของการเคลื่อนที่
โดยทั่วไปมีความสามารถในการเชื่อมได้ดีกว่าเหล็กกล้า Q&T เกรดเดียวกัน เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนเทียบเท่า (CEV) ต่ำกว่า
ความเหนียวอาจดีมาก แต่โครงสร้างจุลภาคมีความสม่ำเสมอน้อยกว่าใน Q&T คุณสมบัติถูก "ล็อค" โดยการควบคุมการรีดและการทำความเย็น การให้ความร้อนในภายหลังอาจทำให้พวกมันเสื่อมสภาพได้
2. ผลกระทบของ-การอบชุบด้วยความร้อนหลังการจัดส่ง (ระหว่างการผลิต)
การให้ความร้อนที่สำคัญใดๆ ของ Q550D หลังการส่งมอบจะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างระมัดระวัง ผลกระทบขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูงสุด (Tp) ที่เกิดขึ้นใน-โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ) หรือระหว่าง-การบำบัดส่วนประกอบทั้งหมด
| ประเภทการรักษาความร้อน | อุณหภูมิทั่วไป พิสัย | ผลต่อคุณสมบัติของ Q550D (ในโซนร้อน) | เหตุผลและนัย |
|---|---|---|---|
| การเชื่อม | ละลายและสร้าง HAZ ที่กว้าง | สร้างการไล่ระดับสีของคุณสมบัติ HAZ ใกล้รอยเชื่อมอาจอ่อนตัวลง (ความแข็งแรงต่ำกว่า) หรือเปราะ (ความเหนียวต่ำกว่า) กว่าโลหะฐาน ทำให้เกิด "จุดอ่อน" | วัฏจักรความร้อนเหนือ-อุณหภูมิหรือ-ทำให้ออสเทนไนต์และแปลงโครงสร้างจุลภาคของ Q&T/TMCP ดั้งเดิม นี่คือข้อกังวลหลักในการประดิษฐ์ |
| การบรรเทาความเครียด (หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม - PWHT) | ~550-620 องศา | ลด Yield & Tensile Strength (สามารถลดลง 30-80 MPa) อาจปรับปรุงความเหนียวเล็กน้อย | ควบคุมอุณหภูมิมาร์เทนไซต์/เบนไนต์เพิ่มเติม ทำให้เกิดการแข็งตัวของคาร์ไบด์เสริมกำลัง การออกแบบต้องคำนึงถึงการสูญเสียความแข็งแกร่งนี้ด้วย |
| การขึ้นรูป/การดัดแบบร้อน | >700 องศา | รีเซ็ตโครงสร้างจุลภาคโดยสมบูรณ์ หากอากาศ-เย็นลง ส่งผลให้มีความแข็งแรงและความทนทานต่ำ ต้องได้รับการ-ดับและปรับสภาพอีกครั้ง | ทำลายโครงสร้าง Q&T/TMCP ดั้งเดิม ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่หยาบและอ่อนแอเมื่อเย็นลง |
| การยืดเปลวไฟในท้องถิ่น | สูงถึง ~700-800 องศา | สร้างโซนนุ่มเฉพาะจุดด้วยความแข็งแกร่งที่ลดลงและความเหนียวแปรผัน | คล้ายกับผลกระทบ HAZ ที่รุนแรง ต้องมีขั้นตอนที่ระมัดระวังและอาจซ่อมแซมได้ |
3. ข้อควรพิจารณาและแนวทางที่สำคัญสำหรับผู้ประกอบ
อย่าคิดว่าสามารถ-ให้ความร้อนซ้ำได้อย่างอิสระ:คุณสมบัติของ Q550D ต่างจากเหล็กธรรมดาทั่วไปไวต่อความร้อน-- รับประกันความเหนียวเกรด "D" หลังการเชื่อมหากปฏิบัติตามขั้นตอนที่ถูกต้องเท่านั้น
การเชื่อมเป็นการดำเนินการที่สำคัญ:
ใช้การเชื่อมด้วยความร้อนต่ำ-: แนะนำให้ใช้เทคนิค เช่น การเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม (SAW) ด้วยลวดนิรภัย หรือการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW)
การควบคุมความร้อนล่วงหน้าและระหว่างทางอย่างเข้มงวด: จำเป็นต่อการป้องกันไฮโดรเจน-ที่เกิดจากการแตกตัวด้วยความเย็น (เนื่องจากมีความสามารถในการชุบแข็งสูง)
ใช้วัสดุสิ้นเปลืองที่มีความแข็งแรงสูงที่ตรงกัน: ต้องระบุอิเล็กโทรด/สายไฟสำหรับเหล็กเกรด 550 MPa- (เช่น ER110S-G เป็นต้น)
หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT):
ไม่จำเป็นเสมอไป แต่ใช้สำหรับข้อต่อที่ซับซ้อนหรือส่วนที่หนาเพื่อลดแรงเค้นตกค้าง
จะต้องคำนึงถึงในการออกแบบเนื่องจากการลดความแข็งแรงที่เกี่ยวข้อง คุณสมบัติที่รับประกันของเหล็กหลังจาก PWHT อาจแตกต่างไปจาก-สถานะที่ส่งมอบ
หลีกเลี่ยงการขึ้นรูปด้วยความร้อนเว้นแต่จะปฏิบัติตามคำถามและคำตอบซ้ำทั้งหมด-: หากส่วนประกอบต้องขึ้นรูปด้วยความร้อน- ชิ้นส่วนทั้งหมดอาจต้องมีการ-ชุบแข็งและแบ่งเบาบรรเทาใหม่ทั้งหมด ซึ่งเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ
สรุปการเปลี่ยนแปลงทรัพย์สิน
ผลประโยชน์ (เมื่อทำอย่างถูกต้อง):
การแบ่งเบาบรรเทาที่เหมาะสม (ตามโรงสี) จะสร้างชุดคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด
PWHT ที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงความแข็งแกร่งและบรรเทาความเครียดที่เป็นอันตรายได้ โดยแลกกับความแข็งแกร่งบางส่วน
ผลกระทบที่เป็นอันตราย (ที่ควรหลีกเลี่ยง/จัดการ):
วงจรความร้อนในการเชื่อมที่ไม่มีการควบคุมจะสร้างโซนอ่อนและ/หรือเปราะใน HAZ
Excessive heat (>Ac1, ~720 องศา ) โดยไม่มีการระบายความร้อนที่ควบคุมตามมาจะทำลายโครงสร้างจุลภาคที่มีความแข็งแรงสูง-แบบเดิม ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมถอยของคุณสมบัติอย่างรุนแรง
โดยพื้นฐานแล้ว การรักษาความร้อนของ Q550D นั้นเปรียบเสมือนดาบสองคม- กระบวนการถามตอบของโรงงานทำให้มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า แต่การให้ความร้อนในการผลิตในภายหลังจะต้องได้รับการควบคุมอย่างพิถีพิถันเพื่อหลีกเลี่ยงการบ่อนทำลายคุณสมบัติเหล่านั้น รหัสการผลิต (เช่น AWS D1.1) และหลักเกณฑ์ของผู้ผลิตเหล็กจะให้ขั้นตอนที่จำเป็น

