1.Що таке лікування розчином? Чому холоднокатані рулони з нержавіючої сталі повинні пройти цю обробку?
Обробка розчином – це процес термічної обробки, який передбачає нагрівання рулонів холоднокатаної сталі до високої температури (зазвичай близько 1050 градусів ~1100 градусів для аустенітної нержавіючої сталі) і витримування їх при цій температурі протягом певного часу. Це дозволяє карбідам (наприклад, карбідам хрому) та іншим легуючим фазам у сталі повністю розчинятися в аустенітній матриці. Потім відбувається швидке охолодження (наприклад, охолодження водою або примусове охолодження повітрям), що призводить до перенасиченого однофазного-твердого розчину при кімнатній температурі.
Чому це необхідно?
Холоднокатані рулони проходять серйозне зміцнення під час процесу прокатки, що призводить до підвищення твердості та зниження пластичності, що безпосередньо робить їх непридатними для використання. Водночас, якщо попередня гаряча прокатка чи відпал є неправильними, або якщо рулон сталі повільно охолоджується, вуглець і хром легко поєднуються, утворюючи карбід хрому (Cr₂₃C₆), який осідає на межах зерен, що призводить до зменшення вмісту хрому поблизу меж зерен і втрачає корозійну стійкість сталі. Лікування рішенням існує саме для вирішення цих двох проблем.
2.Як обробка розчином відновлює та покращує корозійну стійкість холоднокатаних-рулонів?
Цей зв'язок дуже тісний, включаючи запобігання міжкристалітній корозії. Під час холодної прокатки або повільного охолодження вуглець у сталі поєднується з хромом, утворюючи карбід хрому на межах зерен. Через повільну швидкість дифузії хрому матриця, що оточує карбід хрому, утворює зони з -збідненням хрому (вміст хрому нижче критичного значення, необхідного для стійкості до корозії, наприклад 11,5%), коли хром видаляється.
Розчинення: під час нагрівання розчину температура перевищує температуру, при якій карбіди повністю розчиняються (зазвичай вище 1050 градусів), в результаті чого ці шкідливі карбіди на межах зерен розчиняються назад у матрицю.
Гомогенність: атоми хрому дифундують за високих температур, усуваючи зони,-збіднені хромом, і повторно гомогенізуючи розподіл хрому в аустенітній матриці.
Рішення та швидке охолодження: під час швидкого охолодження (загартування) вуглець не встигає знову випасти в осад і міцно закріплюється в аустенітних зернах. Це відновлює оптимальну однорідність хімічного складу сталі, значно покращуючи її стійкість до міжкристалітної корозії, точкової корозії та корозії під напругою.
3. Окрім запобігання іржі, який вплив має обробка розчином на механічні властивості холоднокатаних сталевих листів?
Усунення деформаційного зміцнення та відновлення пластичності: холоднокатані сталеві листи мають подовжені та фрагментовані зерна з надзвичайно високою щільністю дислокацій, що призводить до високої твердості та крихкості. Високі температури обробки розчину викликають рекристалізацію, утворюючи нові неспотворені рівновісні зерна, повністю усуваючи внутрішню напругу та зміцнення, що виникають під час холодної прокатки.
Досягнення оптимальних властивостей у м’якому -стані: межа текучості обробленої аустенітної нержавіючої сталі (наприклад, 304) зазвичай падає приблизно до 200-250 МПа, тоді як подовження може відновитися до понад 40%. Така низька-твердість і висока пластичність дозволяють сталевому листу плавно проходити подальше штампування, згинання та інші процеси формування.
Якість поверхні: процес травлення (або використання захисної атмосфери) після обробки розчином видаляє окалину оксиду заліза, що утворюється під час холодної прокатки, відновлюючи металевий блиск і забезпечуючи обробку поверхні кінцевого продукту.
4. У процесі виробництва холоднокатаних сталевих листів, на якому етапі зазвичай виконується обробка розчином?
Для холоднокатаних рулонів обробка розчином зазвичай виконується після холодної прокатки. Однак для задоволення різних вимог до продуктивності порядок може змінюватися:
Традиційний процес (найпоширеніший): гаряче{0}}катаний рулон (чорна шкіра) → Відпал і травлення (обробка гарячого{1}}катаного розчину) → Холодна прокатка → Остаточна обробка розчину (безперервний відпал і лінія травлення) → Вирівнювання/виправлення натягом.
Для нержавіючої сталі холодна прокатка зміцнює матеріал, що вимагає остаточної обробки розчином після холодної прокатки перед доставкою замовнику.
Обробка проміжним розчином (менш поширена): для деяких надзвичайно тонких сортів сталі або марок сталі, які важко деформувати (наприклад, високо-легована сталь, що містить титан), надмірне обжаття під час однієї операції холодної прокатки може легко призвести до розтріскування. У таких випадках процес проміжного відпалу розчину може бути виконаний під час холодної прокатки, щоб розм’якшити сталь перед другою холодною прокаткою.
Конфігурація виробничої лінії: обробка розчином холоднокатаних рулонів зазвичай виконується на великих лініях безперервного відпалу та травлення (CAPL або APL). Сталева смуга безперервно проходить через секцію нагрівання, секцію замочування, секцію загартування та секцію травлення в одному безперервному процесі.
5. Які типові дефекти можуть виникнути, якщо обробка розчину не контролюється належним чином?
Недостатня температура нагрівання або час витримки: карбіди не розчиняються повністю, залишаючи залишковий карбід хрому на межах зерен, що призводить до міжкристалітної корозії під час подальшого використання або випробування на корозію (апельсинова шкірка-подібна до поверхні або розтріскування після згинання).
Надмірно висока температура нагрівання (перегрів): зерна аустеніту швидко ростуть, що спричиняє крихкість сталевої пластини (зниження пластичності). На поверхні можуть з'явитися серйозні оксидні накипи або навіть сліди плавлення, що погіршить механічні властивості.
Недостатня швидкість охолодження (повільне охолодження): це головне ні-ні! Після високотемпературного-плавлення, якщо температура залишатиметься в діапазоні температур сенсибілізації (450 градусів ~850 градусів) надто довго, вуглець знову випаде в осад у вигляді карбіду хрому на межах зерен, знову спричиняючи виснаження хрому та суттєве зниження стійкості до корозії. Для тонких-холоднокатаних-рулонів має бути забезпечена достатня швидкість охолодження.
Поверхневі дефекти: поганий контроль атмосфери в нагрівальній печі може призвести до надмірного окислення поверхні, яке травлення не може усунути, що призводить до надмірного-травлення (шорстка поверхня) або недостатнього-травлення (залишковий оксидний наліт).