Endringer i mikrostruktur under kaldvalseprosessen
Etter kaldvalsing blir stålbåndet flatt ut, forlenget, og gitteret blir forvrengt og ødelagt, noe som resulterer i redusert plastisitet og økt styrke og hardhet. Dette fenomenet kalles arbeidsherding.
Etter kaldvalsing blir kornene av stålspiraler knust og forlenget, ledsaget av alvorlig gitterforvrengning. Dette fører til en økning i hardhet og en reduksjon i plastisitet og seighet av stålet, nemligarbeidsherdingsfenomen.
Når stålet varmes opp til en temperatur over rekrystalliseringstemperaturen, men under austenitiseringstemperaturen, etterfulgt av en periode med varmekonservering, omorganiseres de ustabile atomene ved korngrensene via termisk bevegelse. Gjennom hele prosessen med kjernedannelse og kornvekst, genereres nye likeaksede korn, som er definert somomkrystalliseringsfenomen.
Som et resultat avtar stålets styrke og hardhet, mens plastisiteten og seigheten forbedres, noe som gir stålbåndet utmerkede bearbeidings- og serviceegenskaper.
Rekrystallisering krever spesifikke temperatur- og holdetidsbetingelser. Ikke desto mindre vil for høy oppvarmingstemperatur eller unødig forlenget holdetid forårsake grensefusjon mellom de nydannede likeaksede kornene, og utløse kontinuerlig unormal kornvekst. Denne prosessen vil i sin tur forringe alle stålets mekaniske egenskaper.
Følgelig kan rekrystalliseringsgløding oppsummeres som følger: via kontrollert oppvarming og varmekonservering skal prosessen fullt ut indusere rekrystallisering i kald-valset stål, og i mellomtiden begrense overdreven kornvekst.
.
Hovedfaktorene som påvirker kornstørrelsen etter omkrystallisering under glødeprosessen er glødetemperaturen og holdetiden. Under visse kalde deformasjonsforhold varierer kornstørrelsen etter rekrystallisering med glødetemperaturen og holdetiden. Jo høyere temperatur og lengre holdetid, desto grovere blir kornene.
Årsaker til utglødning
Etter kaldvalsedeformasjon har den indre mikrostrukturen til stål langstrakte og sprukne korn, sammen med en massiv opphopning av krystalldefekter. Dette øker den indre frie energien til metallet, og plasserer det i en ustabil termodynamisk tilstand. Materialet har iboende en tendens til å spontant gå tilbake til en komplett, ryddig mikrostruktur med lav fri energi og høy stabilitet.
Ved romtemperatur har atomer lav kinetisk energi, svak diffusjonsevne og ekstremt langsomme diffusjonshastigheter. Som et resultat kan ikke denne spontane strukturelle utvinningen skje av seg selv. Ekstern aktiveringsenergi er derfor nødvendig. Denne aktiveringen oppnås ved å varme opp stålet til en spesifisert temperatur, som gir atomer tilstrekkelig diffusjonskinetisk energi, eliminerer gitterforvrengning og induserer gunstige transformasjoner i både mikrostruktur og mekaniske egenskaper.
Av grunnene ovenfor må alle kaldvalsede-stålprodukter gjennomgløde varmebehandling.
Formål og funksjoner med gløding
Gløding refererer til den teknologiske prosessen der stålbånd varmes opp til en spesifisert temperatur, holdes ved den temperaturen og deretter kjøles ned.
Gløding av kald-valsede plater er en av de mest kritiske varmebehandlingsprosedyrene i produksjon av kald-valsede stålbånd. Basert på ulike stålkvaliteter, klassifiseres glødeprosesser for kald-valset stålbånd i primær gløding, mellomgløding og ferdiggløding. Gløding av ferdige produkter er den mest brukte prosessen. Dens kjernemål er å eliminere indre stress og arbeidsherding forårsaket av kaldvalsing, og å gjøre det mulig for stålplater å møte de spesifiserte kravene til mekaniske egenskaper, teknologiske egenskaper og mikrostrukturer. Denne typen varmebehandling er generelt definert som rekrystalliseringsgløding.
Sammenlignende forskjeller mellom batchgløding og kontinuerlig glødingslinjer
•Satsvis gløding: Har en ekstremt lang produksjonssyklus (ti titalls timer). Den er arrangert separat fra beiselinjen og utjevningslinjen, men likevel integrert i en komplett produksjonsprosess for kaldbånd. Avfetting og beising kan utføres valgfritt, og innvirkningen av stålkvaliteter og spesifikasjoner på den totale produksjonen er minimal. Den støtter fleksibel liten-batch og organisert produksjon med enkelt-ovnsdrift. Antall ovner kan til enhver tid justeres i henhold til produksjonseffekt og endringer i produktutvalg. Lagerbuffere eksisterer mellom mellomprosesser, noe som gir den sterk tilpasningsevne til produksjon og produktvariasjon. Den er ideell for multi-varianter, små-batchproduksjoner og eksperimentell produksjon.
•Kontinuerlig utglødning: Har en kort produksjonssyklus (flere minutter). Avfetting/beising, gløding og utjevning er integrert i en enkelt enhetlig produksjonslinje, noe som sikrer høy produksjonseffektivitet. Det pådrar seg imidlertid høye kostnader på grunn av driftsstans forårsaket av produksjonsplanlegging og bytte av spesifikasjoner og varianter. Den er ikke egnet for en for bred dekning av produktspesifikasjoner eller for lav produksjon. Den er optimalisert for høy-volum, enkelt-produksjon.
•Satsvis glødingOppvarmings- og avkjølingshastighetene ved gløding av klokke-ovn er sakte, noe som gir tilstrekkelig tid til karbidutfelling og kornvekst. Denne rekrystalliseringsglødingsmetoden bidrar til dannelsen av pannekakekorn som er til fordel for dyptrekkingsytelsen, og kan oppnå utmerket n-verdi og r-verdi. Det muliggjør praktisk egenskapskontroll ved produksjon av dyp-og ultra-dyp-stålkvaliteter, og har distinkte overlegenhet på dette feltet.
•Kontinuerlig utglødningDen har raske oppvarmings- og kjølehastigheter, samt kort holdetid. For å oppnå tilstrekkelig omkrystallisering og gunstig formbarhet, stiller det strenge krav til kjemisk sammensetning og utglødningsplan. Sammenlignet med batch-glødede produkter har lav-karbonstålprodukter produsert via kontinuerlig gløding høyere hardhet, høyere styrke og lavere plastisitet. Denne prosessen er mer egnet for produksjon av høy-bilstål.
•Satsvis glødingDenne prosessen utfører gløding på hele stålspoler. Ujevn temperaturfordeling mellom spolens indre og ytre lag fører lett til at spolen fester seg. Resterolje på stripeoverflaten fordampes via oppvarming; utilstrekkelig fordampning vil resultere i dårlig overflaterenhet (valgfrie avfettings- og rengjøringsprosesser er tilgjengelige). Den er uegnet for produksjon av ultra-tynne produktspesifikasjoner, men har likevel ingen produksjonsbegrensninger på produkter med middels og tykk gauge.
•Kontinuerlig utglødningStrimmelen gjennomgår for-avfetting og rengjøring for å oppnå en ren overflate. Under avvikling og oppvarming opprettholder stålbåndet jevn temperaturfordeling, og gir utmerket flathet og båndform. Denne prosessen er egnet for å produsere produkter med strenge krav til overflatekvalitet og tynne-stålprodukter.
