1.Як температура впливає на міцність?
Кубічна-сталь із тілом має унікальну характеристику: вона демонструє температуру переходу до пластичної-крихкості. Коли температура навколишнього середовища падає нижче цієї критичної точки, режим руйнування матеріалу різко змінюється з пластичного руйнування (мікроскопічно проявляється як дислокаційне ковзання), яке потребує поглинання великої кількості енергії, на крихке руйнування (мікроскопічно проявляється як «руйнування розколу», тобто відрив уздовж певних кристалічних площин), яке майже не поглинає енергії. «Крихкість», яку ви згадали, стосується цієї зміни режиму руйнування.
2. Як холодна прокатка впливає на міцність?
Знижена в’язкість: Дослідження виявили, що зі збільшенням швидкості холодної прокатки енергія поглинання ударів і в’язкість матеріалу при надзвичайно низьких температурах (наприклад, 4K) значно зменшуються.
Зміни в режимі руйнування: коли холоднокатані матеріали руйнуються за низьких температур, їхні поверхні руйнування демонструють такі характеристики, як «плоско крихке руйнування» та «міжкристалічний руйнування», що вказує на те, що їхній опір поширенню тріщини дуже слабкий.
Простіше кажучи: якщо ви порівняєте звичайну сталь із еластичним «ігровим тістом», комбінований ефект холодної прокатки та низьких температур схожий на заморожування цього «ігрового тіста», а потім багаторазове товкання та ущільнення, перетворюючи його в кінцевому підсумку на тверде печиво, яке легко ламається.
3.Як специфічні характеристики марки та складу сталі впливають на ударну в'язкість?
Сталь із високим вмістом-марганцю. Наприклад, сталь 32Mn-7Cr, згадана в дослідженні, навіть за наднизьких температур –269 градусів (4K) зберігає значну міцність, незважаючи на зниження в’язкості після холодного прокату.
Сталь IF (міжвузлова безатомна сталь): цей тип сталі зазвичай використовується для глибокої{0}}витяжки автомобільних деталей, але за певних умов (таких як вміст фосфору та неправильний відпал) вона може виявляти «крихкість вторинної обробки», тобто крихке руйнування за низьких температур під час-формування. Це ілюструє вирішальну роль складу та дизайну процесу в продуктивності при низьких-температурах.
4. Що спричиняє крихкість холоднокатаної сталі?-
Фундаментальна причина полягає в тому, що кубічна кристалічна структура сталі з об’ємним центром визначає її пластичну-крихку перехідну характеристику, а мікроструктурні зміни, спричинені холодним прокатуванням (такі як дислокації та деформація зерен), ще більше посилюють цю тенденцію до низькотемпературної крихкості-.
5.Як вибрати матеріали для тривалого -використання в середовищі нижче 0 градусів або навіть нижче?
Необхідно вибрати спеціальні низькотемпературні-сталі (наприклад, сталі для низькотемпературних посудин під тиском).
Повний відпал після холодної прокатки необхідний для усунення ефектів наклепу.
Необхідно впровадити оптимізацію конструкції, щоб уникнути концентрації напруги при низьких температурах.