ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Холоднокатаный лист из "Металлография железа 3 " Холодную прокатку применяют либо в качестве операции формообразования для получения необходимых допусков по толщине и хорошей поверхности листа, либо в качестве способа изменения механических и магнитных свойств листового материала. [c.40] Листы для глубокой вытяжки прокатывают в холодном состоянии, и затем отжигают в печах различного типа. Пакеты или рулоны отжигают в колпаковой печи, высокая тепловая инерция которой требует длительного времени отжига. Полосу отжигают в методической печи в течение очень короткого времени. [c.41] Для лабораторных исследований используют печи с температурным градиентом [83], в которых точно могут быть воспроизведены промышленные термические циклы колпаковых печей. [c.41] При температуре отжига ниже третичный цементит, раздробленный холодной прокаткой, образует строчки коагулированных глобулей (ф. 617/5 и 618/5). При температурах выше Л1 третичный цементит растворяется он появляется вновь во время охлаждения, на этот раз в виде удлиненных полос (ф. 617/6 и 618/6). В то же время размер ферритных зерен увеличивается. [c.41] В раскисленной алюминием очень низкоуглеродистой стали (ф. 615/3 618 и 619) зерна уже в начале рекристаллизации имеют удлиненную форму (ф. 618/5). На микрофотографии 618/4 показаны удлиненные рекристаллизованные зерна феррита на фоне наклепанного феррита при 515° С росту зерен поперек волокнистой структуры в направлении толщины листа препятствуют строчечные выделения нитрида алюминия [84] или, как например, в медистых сталях, выделения фазы богатой медью [85]. Эти удлиненные зерна образуются по время рекристаллизационного отжига при повторном нагреве мелкие выделения возникают вокруг наклепанных зерен это позволяет предположить, что нитрид алюминия до холодной прокатки был растворен в феррите. Таким образом, введение алюминия позволяет получить при отжиге удлиненные зерна, такая структура благоприятна для некоторых операций глубокой вытяжки (см. настоящую главу, с. 42) и, кроме того, алюминий придает металлу стойкость против старения. При более высокой температуре отжига, например при 760° С (ф. 618/6), зерна растут, оставаясь удлиненными, но растворившийся при этой температуре глобулярный цементит вновь образуется на границах зерен во время охлаждения. [c.41] Незначительная химическая неоднородность или высокие степени холодной деформации на поверхности листа могут вызвать неоднородную рекристаллизацию, которая исчезает после полкой рекристаллизации. На микрофотографиях 618/5, 8 показано развитие рекристаллизации от поверхности к середине листа между 485 и 515° С. [c.41] Середина листа может все же иметь полосчатую структуру, которая снова обнаруживается после рекристаллизации (ф. 619), но исчезает, когда температура отжига достаточно высока (ф. 619/6). Эта полосчатость усиливается при температурах прокатки вблизи точки Л3, если ликвационные полосы являются ферритными. [c.41] ЕВ ы сокие степени холодной деформации (80%), При высоких степенях холодной деформации образуются более мелкие рекристаллизованные зерна, и сталь обладает большей твердостью (рис. 73) и более высоким пределом текучести температура начала рекристаллизации в этом случае ниже. При температурах выше 700° С и достаточной продолжительности отжига получаются более крупные зерна, чем когда применяются небольшие степени деформации [86]. [c.41] На микрофотографиях 630 представлено несколько структур листа из кипящей стали, прокатанной в холодном состоянии на 80% и затем отожженной в течение 10 ч между 470 и 755° С. Сопоставление этих структур показывает последовательность рекристаллизации приблизительно до 515° С и рост зерен, протекающий при температурах выше 690° С, Зерна па поверхности этого листа заметно больше при любой температуре рекристаллизации, например при 515° С (ф. 620/5). [c.41] Низкие степени холодной деформации (от О до 40%). На микрофотографиях 621 показаны структуры листов, прокатанных со степенями обжатия от 2 до 46% и отожженных при температурах достаточно высоких, чтобы произошла рекристаллизация (см. настоящую главу, с. 39). Только после 2% холодной деформации лист остался нерекри-сталлизованным даже при 750° С. При этом небольшом увеличении нельзя увидеть полигонизацию. [c.41] Зерна очень большого размера получаются, когда критическая степень холодной деформации (критическая деформация) равна 5% для отжига при 750 С и 10% для отжига при 700 С. [c.41] Полученные выше результаты справедливы для продолжительности отжига, которая больше 30 мин. Если отжиг проводится в течение длительного времени и при достаточно высокой температуре, то за рекристаллизацией следует рост зерен до 6 балла по ASTM, в результате чего становятся минимальными значения предела текучести и твердости (ниже 40 HRB), а способность металла к удлинению понижается. [c.42] Для получения жестких листов (т. е. с высоким пределом текучести) достаточен кратковременный отжиг общей продолжительностью приблизительно в 1 мин. Так как полигонизация, рекристаллизация и рост зерна не протекают мгновенно, очевидно, что этот кратковременный отжиг требует более высоких температур размер рекристаллизованных зерен при этом меньше и твердость падает между 600 и 700° С. [c.42] На микрофотографиях 623/1 и 624/1, полученных с помощью оптического микроскопа, показано начало рекристаллизации для двух циклов кратковременного отжига одного — медленного прохождения через методическую печь при 537° С и другого — более быстрого прохождения при 611 С. В этих случаях рекристаллизация заканчивается приблизительно при 590° С (ф. 623/4) и 680° С (ф. 624/3, 4) соответственно. Как и на микрофотографии 619/1, сердцевина листа имеет очень мелкую полосчатую структуру, которая не исчезает при этих температурах. Если температура выше Ai, то после отжига углерод скапливается в виде перлита эти перлитные островки с ободком нового феррита представляют собой -у-зерна, образованные в интервале Ас —Ас (ф. 624/8, 7). При этих повышенных температурах ферритное зерно может все же расти, если доля аустенита невелика. [c.42] В некоторых случаях, например для получения нестареющих листов с хорошим качеством поверхности или листов для эмалирования, используют стали с низким содержанием металлоидов (в частности, углерода и азота). Эти стали получают либо глубоким обезуглероживанием в твердом состоянии, либо специальными методами выплавки. [c.42] Промышленным методом обезуглероживания и денитрирования стали приблизительно до 0,001% С и N является отжиг полосового материала в открытых рулонах в колпаковой печи в течение нескольких часов при температуре 700—720° С в атмосфере водорода. [c.42] При таких низких содержаниях углерода и азота исчезают нижний порог текучести и линии скольжения, лист практически не стареет и имеет очень низкий предел текучести. [c.42] Специальными методами выплавляют очень низкоуглеродистые стали, например армко-железо. Макроструктура горячекатаного армко-железа показана на микрофотографиях 626/1, 7, нормализованного — на микрофотографии 626/4 и холоднокатаного — на микрофотографиях 626/5, 8. [c.42] В сталях, содержащих очень небольшие количества углерода и легирующих элементов, при рекристаллизации в критической области деформаций могут образоваться очень крупные зерна. В противоположность этому следует напомнить, что при очень высокой чистоте металла рекристаллизация, которая требует некоторого минимального количества примесей, не протекает (см. настоящую главу, с. 39). [c.42] Анизотропия кубической элементарной ячейки железа передается зерну. Это означает, что механические, физические и химические свойства зерна зависят от кристаллографического направления. На с. 37 описана анизотропия сопротивления скольжения плоскостей решетки феррита, где направлением скольжения является (111) и плоскостями скольжения (110), (112) и (123). Химическая анизотропия зерен на микрофотографиях 614 выявляется различным окрашиванием их и ямками травления. Если бы все зерна в данном образце металла имели одинаковую ориентацию, то они образовали бы совокупность субзерен или даже один монокристалл, и анизотропия этой совокупности была бы максимальна. Однако поликристаллический комплекс статистически изотропен, если зерна, из которых он состоит, имеют всевозможные ориентации без какой-либо предпочтительной в таком случае говорят, что зерна разориентированы. Между этими двумя крайними случаями возможны различные степени предпочтительной ориентации, которая называется кристаллографической ориентационной текстурой или просто текстурой. [c.42] Вернуться к основной статье