1.Mis on lahusravi? Miks tuleb külmvaltsitud-roostevabast terasest rullid selliselt töödelda?
Lahuse töötlemine on kuumtöötlemisprotsess, mis hõlmab külmvaltsitud terasrullide kuumutamist kõrge temperatuurini (austeniitse roostevaba terase puhul tavaliselt umbes 1050–1100 kraadini) ja nende hoidmist sellel temperatuuril teatud aja jooksul. See võimaldab karbiididel (nagu kroomkarbiidid) ja muudel terase legeerivatel faasidel täielikult lahustuda austeniitses maatriksis. Seejärel toimub kiire jahutamine (nt vesijahutus või sundõhujahutus), mille tulemuseks on toatemperatuuril üleküllastunud ühefaasiline tahke lahus.
Miks see vajalik on?
Külmvaltsitud-rullid läbivad valtsimise ajal tugeva töökõvenemise, mille tulemuseks on suurenenud kõvadus ja vähenenud plastilisus, mis muudab need otse kasutuskõlbmatuks. Samal ajal, kui eelnev kuumvaltsimine või lõõmutamine on ebaõige või kui terasspiraal jahutatakse aeglaselt, ühinevad süsinik ja kroom kergesti kroomkarbiidiks (Cr₂3C₆), mis sadestub tera piiridel, põhjustades kroomi ammendumise tera piiride lähedal ja põhjustades korrosioonikindluse kaotamise. Lahendusravi on olemas just nende kahe probleemi lahendamiseks.
2. Kuidas lahusega töötlemine taastab ja parandab külmvaltsitud{1}}poolide korrosioonikindlust?
See seos on väga tihe, hõlmates teradevahelise korrosiooni vältimist. Külmvaltsimisel või aeglasel jahutamisel ühineb terases sisalduv süsinik kroomiga, sadestades kroomkarbiidi terade piiridel. Kroomi aeglase difusioonikiiruse tõttu moodustab kroomkarbiidi ümbritsev maatriks kroomi eemaldamisel kroomi -vaesestatud tsoonid (kroomisisaldus alla korrosioonikindluse jaoks vajaliku kriitilise väärtuse, näiteks 11,5%).
Lahustumine: lahuse kuumutamisel ületab temperatuur temperatuuri, mille juures karbiidid täielikult lahustuvad (tavaliselt üle 1050 kraadi), mistõttu need kahjulikud karbiidid terade piiridel lahustuvad tagasi maatriksisse.
Homogeensus: kroomiaatomid difundeeruvad kõrgel temperatuuril, kõrvaldades kroom{0}}vaesestatud tsoonid ja homogeniseerides uuesti kroomi jaotuse kogu austeniitses maatriksis.
Lahendus ja kiire jahutamine: Kiire jahutamise (jahutamise) ajal ei ole süsinikul aega uuesti sadestuda ja see fikseeritakse kindlalt austeniitsete terades. See taastab terase keemilise koostise optimaalse homogeensuse, parandades oluliselt selle vastupidavust teradevahelisele korrosioonile, punktkorrosioonile ja pingekorrosioonile.
3. Millist mõju avaldab lahusega töötlemine peale roostetõrje külmvaltsitud teraslehtede mehaanilistele omadustele?
Tööjõulise kõvenemise kõrvaldamine ja plastilisuse taastamine: külm{0}}valtsitud teraslehtedel on piklikud ja killustatud terad, millel on äärmiselt suur dislokatsioonitihedus, mille tulemuseks on kõrge kõvadus ja rabedus. Lahuse töötlemise kõrged temperatuurid põhjustavad ümberkristalliseerumist, tekitades uusi, moonutamata võrdseteljelistel teradel, kõrvaldades täielikult külmvaltsimisel tekkiva sisemise pinge ja töökõvenemise.
Optimaalsete pehme -olekuomaduste saavutamine: töödeldud austeniitse roostevaba terase (nt 304) voolavuspiir langeb tavaliselt umbes 200-250 MPa-ni, samas kui pikenemine võib taastuda üle 40%. See madal-kõvadus ja kõrge plastilisus võimaldab teraslehel sujuvalt läbida järgnevad stantsimine, painutamine ja muud vormimisprotsessid.
Pinnakvaliteet: peitsimisprotsess (või kaitseatmosfääri kasutamine) pärast lahustöötlust eemaldab külmvaltsimisel tekkinud raudoksiidi katlakivi, taastades metallilise läike ja tagades lõpptoote pinnaviimistluse.
4. Millises etapis toimub külmvaltsitud teraslehtede tootmisprotsessis tavaliselt lahustöötlus?
Külmvaltsitud{0}}rullide puhul töödeldakse lahusega tavaliselt pärast külmvaltsimist. Erinevate jõudlusnõuete täitmiseks võib järjekord erineda:
Tavaline protsess (kõige levinum): kuum-rullitud mähis (must nahk) → lõõmutamine ja peitsimine (kuumvaltsitud lahusega töötlemine-) → külmvaltsimine → lõpplahuse töötlemine (pidev lõõmutamine ja peitsimisliin) → tasandamine/pingutussirgendamine.
Roostevaba terase puhul karastab külmvaltsimine materjali, mistõttu on vaja pärast külmvaltsimist enne kliendile tarnimist lõplikku lahuse töötlemist.
Vahelahuse töötlemine (vähem levinud): mõnede eriti õhukeste mõõteriistade või raskesti deformeeruvate teraseliikide (nt titaani sisaldav kõrg{0}}leegeeritud teras) puhul võib liigne vähendamine ühe külmvaltsimise käigus kergesti põhjustada pragunemist. Sellistel juhtudel võib külmvaltsimise ajal läbi viia vahepealse lahusega lõõmutamise, et pehmendada terast enne teist külmvaltsimist.
Tootmisliini konfiguratsioon: külmvaltsitud{0}}poolide lahuse töötlemine toimub tavaliselt suurtel pidevatel lõõmutamis- ja peitsimisliinidel (CAPL või APL). Terasriba läbib ühes pidevas protsessis pidevalt kuumutussektsiooni, leotussektsiooni, karastussektsiooni ja peitsimissektsiooni.
5.Millised on tüüpilised vead, mis võivad tekkida, kui lahuse töötlemist korralikult ei kontrollita?
Ebapiisav kuumutamistemperatuur või ebapiisav hoidmisaeg: karbiidid ei lahustu täielikult, jättes kroomkarbiidi jäägid terade piiridele, mis põhjustab hilisemal kasutamisel või korrosioonikatsetel teradevahelise korrosiooni (apelsinikoore{0}}taoline pind või pragunemine pärast painutamist).
Liiga kõrge kuumutamistemperatuur (ülekuumenemine): Austeniidi terad kasvavad kiiresti, mistõttu terasplaat muutub rabedaks (väheneb plastilisus). Pinnale võivad ilmuda tugevad oksiidikihid või isegi sulamisjäljed, mis halvendavad mehaanilisi omadusi.
Ebapiisav jahutuskiirus (aeglane jahutamine): see on oluline ei-ei! Kui temperatuur jääb pärast kõrgel temperatuuril{1}}sulamist liiga kauaks sensibiliseerimistemperatuuri vahemikku (450–850 kraadi), sadestub süsinik uuesti kroomkarbiidina terade piiridel, põhjustades taas kroomi ammendumist ja vähendades oluliselt korrosioonikindlust. Õhukeste-gabariidiga külmvaltsitud-poolide puhul tuleb tagada piisav jahutuskiirus.
Pinnadefektid: halb atmosfääri reguleerimine kütteahjus võib põhjustada pinna liigset oksüdeerumist, mida marineerimine ei saa eemaldada, mille tulemuseks on üle-peibitamine (kare pind) või alahapestumine (jääkoksiidi katlakivi).