1.Mis on töö karastamine? Miks tuleb see nähtus pärast rullide külmvaltsimist kõrvaldada?
Töökarastamine viitab nähtusele, kus metall läbib plastse deformatsiooni (nt külmvaltsimine) alla selle ümberkristallimistemperatuuri, mille tulemuseks on tugevuse ja kõvaduse märkimisväärne suurenemine, samal ajal kui selle plastilisus ja sitkus vähenevad märgatavalt.
Põhjused: Külmvaltsimisel tekitab suur hulk mehaanilist energiat terade sees dislokatsioone. Need nihestused takerduvad ja kuhjuvad, moodustades "dislokatsioonimetsa". Mida suurem on dislokatsiooni tihedus, seda suurem on vastupidavus metalli edasisele deformatsioonile, mis avaldub kõvenemise ja rabeduse kujul.
Kõrvaldamise vajadus: külm{0}}valtsitud pooli, mis on karastatud olekus-, ei saa otseselt kasutada keeruliste osade (nt auto kerepaneelid ja seadmete korpused) tembeldamiseks. Sundtembeldamine põhjustab koheselt pragunemise. Seetõttu on selle kivistunud oleku kõrvaldamiseks ja materjali plastilisuse taastamiseks vajalik hilisem töötlemine.
2.Milline on põhimeetod külmvaltsitud{1}}poolide kõvastumise kõrvaldamiseks?
Põhimeetod töökõvenemise kõrvaldamiseks on rekristallisatsioonilõõmutamine.
See on kuumtöötlusprotsess, mille käigus külmvaltsitud mähis kuumutatakse teatud temperatuurini (tavaliselt kõrgem kui metalli ümberkristallimise temperatuur, tavaliselt umbes 650–720 kraadi madala süsinikusisaldusega terase puhul), hoitakse sellel temperatuuril teatud aja ja seejärel aeglaselt või kiiresti jahutatakse.
Põhimõte: Kuumutamine annab energiat, põhjustades korrastamata suure-dislokatsiooni-tihedusega terade ümberkristalliseerumise ja uute, moonutuste-vabade ühtlaste terade kasvatamise aatomidifusiooni kaudu.
Tulemus: äsja moodustunud teradel on äärmiselt madal dislokatsioonitihedus, mille tulemuseks on materjali kõvaduse oluline vähenemine, pikenemise oluline suurenemine ja töökõvenemise täielik kõrvaldamine.
3.Kuidas täpselt kõrvaldab rekristallisatsiooni lõõmutamine kõvenemise? Millised muutused toimuvad mikrostruktuuris?
Taastumisstaadium (madal temperatuur): aatomid saavad väikese koguse energiat ja läbivad lühikese{0}}difusiooni, vabastades osaliselt sisemise pinge. Siiski jääb pikliku terade morfoloogia suures osas muutumatuks ja kõvaduse vähenemine ei ole märkimisväärne.
Ümberkristallimise staadium (üle kriitilise temperatuuri): uued peened võrdseteljelised tuumad moodustuvad kõige tugevamini moonutatud kohtades (nagu terade piirid ja libisemisribad). Need tuumad neelavad pidevalt endasse ümbritsevad deformeerunud vanad terad ja kasvavad, kuni asendavad täielikult deformeerunud struktuuri. See samm on kõvastumise kõrvaldamiseks ülioluline.
Teravilja kasvuetapp: kui temperatuur jätkab tõusu või hoitakse kõrgemal tasemel, terad ühinevad ja kasvavad. Kuigi plastilisus võib veelgi suureneda, väheneb tugevus liigselt, mistõttu on vaja täpset juhtimist.
4.Kuidas peaks töökarastuse kõrvaldamisel kontrollima küttetemperatuuri ja hoidmisaega? Miks ei saa seda üle kuumutada?
Ümberkristalliseerimistemperatuur: Kuumutustemperatuur peab olema kõrgem kui materjali ümberkristallimistemperatuur (tavaliselt 0,4 korda metalli absoluutsest sulamistemperatuurist). Liiga madal temperatuur takistab ümberkristallumist; liiga kõrge temperatuur või liiga pikk kuumutamisaeg põhjustab teravilja jämedust.
Kriitilise deformatsiooni aste: kui külmvaltsimise vähenemine on täpselt kriitilisel deformatsiooniastmel (tavaliselt väga väike, näiteks<10%), a very small number of grains will grow abnormally during annealing, leading to mixed grains and deteriorating performance.
Ülekuumenemise kahjulikud tagajärjed (ülekuumenemine/jämedus):
Vähenenud mehaanilised omadused: jämedamate teradega väheneb materjali voolavuspiir Hall{0}}Petchi valemi kohaselt oluliselt ja võivad ilmneda isegi "apelsinikoore" defektid.
Kahjustatud pinnakvaliteet: jämedad terad põhjustavad järgneval tembeldamisel karedat, apelsinikoort meenutavat pinda, mis mõjutab katte välimust.
5. Millised on tegeliku tootmise erinevused erineva kasutusega külmvaltsitud{1}}poolide töökõvenemise kõrvaldamise protsessis?
Täielik-kõva/karastatud ja karastatud valtsimine (mitte-ümberkristallimine): toodete puhul, mis ei nõua sügavtõmbamist, vaid teatud tasasust (nt mõned riistvaraalused), säilitatakse külmkarastatud olek või teostatakse ainult madalal -temperatuuril lõõmutamine (stressi leevendamiseks, kuid mitte täielikuks taaskasutamiseks).
Pehmed lehed süvatõmmamiseks (täielik ümberkristallimine): keerukat vormimist vajavate toodete puhul, nagu autode uksepaneelid ja kütusepaagid, on vajalik täielik ümberkristallimise lõõmutamine.
Koti{0}}tüüpi lõõmutamine (BAF): traditsiooniline meetod, partii töötlemine, pikk lõõmutamisaeg, jämedamad terad, kõrge r-väärtus (plasti deformatsioonisuhe), hea sügavtõmbejõudlus.
Pidev lõõmutamine (CAL/CAPL): kaasaegne ja tõhus meetod, lühike lõõmutamisaeg (mõni minut), peenemad terad, hea tugevuse ühtlus, kõrge tootmise efektiivsus.
Spetsiaalsed kontrollid: mõned kõrgekvaliteedilised{0}}autode lehed läbivad ka pärast lõõmutamist vananemistöötlust, et kontrollida karbiidi sadestumist ja vältida voolavuspiiri pikenemist (mis põhjustab libisemisjoonte tekkimist) järgneval ladustamisel, tagades täiusliku pinna.