1.Welke elementen worden hoofdzakelijk toegevoegd bij de microlegering van koud-gewalste rollen? Wat zijn de verschillen in hun functies en kenmerken?
Niobium (Nb): Niobium is een van de meest effectieve graanraffinage-elementen-. Tijdens heet walsen onderdrukt het de herkristallisatie van austeniet door spannings{2}}geïnduceerde neerslag, waardoor de ferrietkorrels na fasetransformatie worden verfijnd. Tijdens het koudwalsen vertragen sporenhoeveelheden niobium (bijvoorbeeld 0,020%) de herkristallisatie aanzienlijk, wat resulteert in fijnere, uniformere eindkorrels, wat cruciaal is voor het verbeteren van de sterkte en taaiheid. Tegelijkertijd lost niobium op bij korrelgrenzen, waardoor de brosheid van staal bij koud werk wordt verbeterd.
Titanium (Ti): Titanium is een veelzijdig element. Het kan worden gebruikt als primair versterkingselement, waardoor de sterkte wordt vergroot door carbonitriden (TiC, TiN) in de ferrietmatrix te laten neerslaan. Het kan ook worden gebruikt om interstitiële atomen (C, N) in staal te fixeren en speelt een sleutelrol in interstitiële atomen-vrij staal (IF-staal). Bovendien werd titanium in het verleden, toen het zwavelgehalte hoog was, gebruikt om de sulfidemorfologie onder controle te houden en de anisotropie te verbeteren.
Vanium (V): Vanadium vertoont aanzienlijke neerslagversterkende effecten, vooral bij hogere temperaturen. In vanadium-houdend staal kan vanadiumcarbonitride worden opgelost en opnieuw worden neergeslagen door uitgloeien en daaropvolgende behandeling, waardoor de stabiliteit van het resterende austeniet wordt verbeterd, waardoor een combinatie van hoge sterkte en hoge plasticiteit wordt verkregen (product met hoge sterkte-plasticiteit).
2.Waarom wordt de niobium-titaancomposietadditiemethode vaak gebruikt?
Prestatieoptimalisatie: in interstitiële-atoom-vrij staal (IF-staal) kan bijvoorbeeld het toevoegen van titanium alleen C- en N-atomen fixeren, maar dit leidt gemakkelijk tot oppervlaktedefecten. Het gebruik van een titanium-niobiumcomposiettoevoeging zorgt echter niet alleen voor uitstekende dieptrekprestaties-, maar ook voor een betere oppervlaktekwaliteit en stabielere mechanische eigenschappen. In constructiestaal kan de toevoeging van niobium-titaniumcomposiet de herkristallisatie effectiever vertragen en versterkende effecten op meerdere- niveaus bereiken door neerslagen van verschillende groottes.
Breder procesvenster: Uit onderzoek is gebleken dat staal met de toevoeging van niobium-titaniumcomposiet een hoge sterkte kan bereiken bij verschillende spoeltemperaturen met kleine prestatieschommelingen, waardoor het beter aanpasbaar is aan productieprocessen en bevorderlijker is voor een stabiele industriële productie.
3. Hoe zorgen microlegeringselementen ervoor dat koud-gewalste staalplaten een hoge sterkte bereiken?
Versterking van de neerslag: Tijdens het koel- en daaropvolgende gloeiproces na warmwalsen combineren microlegeringselementen met koolstof en stikstof in het staal om carbonitridedeeltjes op nanoschaal te vormen (zoals TiC en NbC). Deze kleine deeltjes slaan neer uit de matrix en gedragen zich als talloze kleine "spijkers" verspreid over de metalen matrix, waardoor de beweging van dislocaties wordt belemmerd en de sterkte aanzienlijk wordt vergroot.
Versterking van de korrelverfijning: Microlegeringselementen kunnen de korrelgroei tijdens heet bewerken onderdrukken, wat resulteert in extreem fijne ferrietkorrels. Graangrenzen zijn obstakels voor dislocatiebeweging; hoe fijner de korrels en hoe meer korrelgrenzen, hoe hoger de sterkte (en ook hoe beter de taaiheid). Niobium is een van de meest effectieve elementen voor graanverfijning.
4. Worden er naast Nb, Ti en V nog andere elementen gebruikt voor het microlegeringen van koud-gewalste staalplaten?
Borium (B): Borium-microlegering wordt voornamelijk gebruikt om de hardbaarheid van staal te verbeteren. Voor geavanceerde hoge{1}} staalsoorten zoals koud-gewalst duplexstaal (DP-staal) kunnen sporen van boor de transformatie van austeniet in ferriet tijdens het afkoelen belemmeren, waardoor voldoende martensietvorming voor hoge sterkte wordt gegarandeerd.
Nieuwe toepassingen van mangaan (Mn): Hoewel mangaan een conventioneel legeringselement is, zijn in recent onderzoek ontwerpen met hoog-mangaan gebruikt in de microlegeringsstrategie voor dun-IF-staal met hoge-sterkte. Door het mangaangehalte te verhogen kan de transformatietemperatuur van austeniet-naar-ferriet (Ar3) aanzienlijk worden verlaagd, waardoor warmwalsen in het austenitische gebied bij lagere temperaturen kan worden voltooid. Dit lost de problemen op van snelle temperatuurdaling en gemakkelijke vorming van gemengde kristallen bij walsen met dunne -dikte, en vermindert de moeilijkheidsgraad van koud walsen.
5.Wat zijn enkele typische toepassingen van microgelegeerde koud-gewalste staalplaten in de auto- en huishoudelijke apparatenindustrie?
Structurele componenten en versterkingen voor auto's: Componenten zoals anti-botsbalken voor deuren, verstevigingsplaten voor de B-stijlen en chassisonderdelen maken doorgaans gebruik van micro-gelegeerd hoog-sterkte laag-gelegeerd staal (HSLA). Dit type staal biedt, door middel van micro-legeringen met Nb, Ti, enz., een vloeigrens van 350 MPa of zelfs hoger (bijvoorbeeld 420LA, 500LA), terwijl het een goede lasbaarheid en vervormbaarheid garandeert, waardoor de carrosserie lichter wordt.
Binnen- en buitenpanelen van auto's: Voor complex-gevormde carrosseriepanelen van auto's, zoals zijpanelen en motorkappanelen, wordt interstitiële atomaire-vrije staalsoort (IF-staal) gebruikt. Door micro-legeringen met Ti of Nb worden de interstitiële atomen in het staal volledig gefixeerd, waardoor het ongeëvenaarde diepe-tekenprestaties krijgt, waardoor complexe lichaamsvormen kunnen worden gestempeld.
Behuizingen van huishoudelijke apparaten en interne structurele componenten: Componenten zoals buitenunits van airconditioners, wasmachinetrommels en zijpanelen van koelkasten stellen hoge eisen aan materiaalsterkte en oppervlaktekwaliteit. Micro-gelegeerde staalplaten (zoals SPHD-derivaten) kunnen voldoende sterkte bieden om vervorming te voorkomen en tegelijkertijd uitstekende koud-vervormingsprestaties garanderen, waardoor wordt voldaan aan de verwerkingsvereisten van complexe vormen.