Termomehāniskās vadības process (TMCP) ir uzlabota metālapstrādes tehnoloģija, kas apvieno temperatūras kontroli, velmēšanas deformācijas un dzesēšanas procesus. Tā mērķis ir ievērojami uzlabot tērauda izturību, izturību un metināmību, optimizējot mikrostruktūru. Galvenais princips ir panākt graudu uzlabošanas un fāzes transformācijas kontroli, precīzi regulējot velmēšanas temperatūru, deformācijas ātrumu un dzesēšanas ātrumu, tādējādi iegūstot augstas veiktspējas tēraudu, nepievienojot pārmērīgus leģējošus elementus.
I. Pamatprincips
1. GLietus uzlabošana
- Rolling tiek veikts ThE Austenīta (aptuveni 800 grādu C līdz 950 grādu C) nerekristalizācijas zona, lai kavētu austenīta graudu augšanu un izraisītu smalku ferīta graudu veidošanos nākamās fāzes transformācijas laikā, izmantojot deformācijas enerģijas uzkrāšanu.
- Galīgā ritošā temperatūra tiek kontrolēta netālu no AR₃ fāzes transformācijas punkta (aptuveni 700 grādi C līdz 850 grādi C), lai veicinātu ferīta kodolu pie deformēta austenīta graudu robežām un vēl vairāk uzlabot mikrostruktūru.
2. Fāzes izmaiņu regulēšana
Tūlīt pēc ritēšanas, paātrināta dzesēšana (piemēram, ūdens dzesēšana vai gāzes migla dzesēšana) tiek pieņemta, lai ātri izietu cauri ferīta-perlīta transformācijas zonai, kavētu rupju struktūru veidošanos un veidotu tādas fāzes kā bainīts/martensīts.
II. Procesa plūsma
TmcP ir sadalīts trīs posmos līdz sinerģiski kontroles materiāla īpašībām:
1. Prehēšanas posms
Tērauda sagatavi karsē līdz 900 grādiem līdz 1200 grādiem, lai novērstu iekšējo spriegumu un uzlabotu plastiskumu, nodrošinot vienmērīgu temperatūras sadalījumu.
2..
- Rupja ritēšana: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 grāds), lai izjauktu sākotnējo kā-cast struktūru.
- Pabeigšana Rolling:Vairāku caurlaides temperatūras kontrolētu velmēšanu veic austenīta (800 grādu līdz 950 grādu) nerekristalizācijas zonā, lai uzkrātu deformācijas enerģiju un sagatavotos fāzes transformācijai.
3. Dzesēšanas vadības posms
Pēc velmēšanas paātriniet dzesēšanu ar ātrumu no 10 grādiem no C /s līdz 30 grādiem C /s līdz mērķa temperatūrai (piemēram, no 500 grādiem no 600 grādiem C), aizslēdzot smalkgraudaino struktūru un kavē karbīdu rupjo. Pēc atdzesēšanas var būt nepieciešama rūdīšana, lai pielāgotu atlikušo stresu.
III. Atšķirības no tradicionālās karstās ritēšanas
| Raksturīgs | Termiskā mehāniskā ritēšana (TMCP) | Tradicionālā karstā ritēšana |
| Ritošā temperatūra | Iestudēta precīza kontrole (galīgā ritēšana nerecristalizācijas zonā) | Single High-temperature Range (>1000 grādu) |
| Dzesēšanas metode | Paātrināta dzesēšana (ūdens dzesēšana/aerosols) | Dabiska gaisa dzesēšana |
| Graudu izmērs | Ultrafine graudi (mazāk vai vienādi ar 5 μm) | Rupji graudi (20-50 μm) |
| Sakausējuma atkarība | Zems (oglekļa ekvivalents ir mazāks vai vienāds ar 0,45%) | Augsts (jāpievieno tādi elementi kā NB un V |
| Veiktspējas priekšrocības | Augsta izturība un izturība, lieliska metināmība | Spēku un izturību ir grūti līdzsvarot |
Iv. Tehniskās priekšrocības
1. Augsta veiktspēja un zemas izmaksas
Samaziniet leģējošo elementu (piemēram, MN un MO) pievienošanu, lai samazinātu ražošanas izmaksas, vienlaikus sasniedzot tādu pašu stiprību (piemēram, S460 pakāpes ražas stiprums, kas lielāks vai vienāds ar 460MPa).
2. enerģijas saglabāšana un vides aizsardzība
Siltuma apstrādes procesu novēršana, piemēram, normalizēšana un slāpēšana, var samazināt enerģijas patēriņu par 30% līdz 50% un samazināt oglekļa emisijas.
3. Uzlabojiet metināmību
Zema oglekļa satura ekvivalenta dizains (CEQ mazāks vai vienāds ar 0,45%) samazina skatuves risku siltuma skartajā metināšanas zonā un ir piemērots metinātām struktūrām, piemēram, kuģiem un tiltiem.
4. Pielāgoties sarežģītām šķērsgriezumiem
Modulārās dzesēšanas sistēmas, kuras izstrādājuši SMS et al. (piemēram, BeamCool³) var precīzi kontrolēt tērauda sekciju sarežģītu sekciju dzesēšanas vienveidību, atrisinot nevienmērīgas veiktspējas problēmu stūros un tīklos tradicionālajos procesos.
V. Tipiski lietojumprogrammu lauki
- Augstas stiprības konstrukcijas tērauds:Q620M būvniecībai, AH36/DH36 kuģiem utt., Ar ražas stiprumu līdz 620MPA.
- Enerģijas aprīkojums:Vēja enerģijas torņi (S355ML), naftas un gāzes cauruļvadi (x80 pakāpe), izturīgi pret zemas temperatūras šoku (-50 grādi).
- Transports un tehnika:Lieljaudas transportlīdzekļu šasija, Port Crane Boom (S460ML), kas raksturo gan vieglu, gan noguruma izturību.
- Sekcijas tērauda izstrādājumi:H-starus, sliežu ceļu tērauds, panākot vienotu sekciju veiktspēju, izmantojot TMCP.
Vi. Galvenie ierobežojumi
- Turpmākā apstrādes temperatūra:Ja sekundārā sildīšana pārsniedz 580 grādu, tā var izraisīt stiprības samazināšanos (audu atjaunošanās dēļ).
- Procesa jutība:Pat nelielas temperatūras un dzesēšanas ātruma novirzes var izraisīt veiktspējas svārstības, kurām nepieciešama augstas precizitātes automatizēta vadības sistēma.
Kopsavilkums
Termiskā mehāniskā velmēšanas (TMCP) izlaušanās caur tradicionālo metalurģisko sašaurinājumu caur temperatūras kontrolētās ritināšanas un paātrinātās dzesēšanas sinerģisko iedarbību, iegūstot "smalku graudu stiprināšanas" un "fāzes transformācijas stiprināšanu" un ir kļuvis par galveno augstas veiktspējas zaļā tērauda ražošanu. Tā plašā piemērošana tādās jomās kā kuģi, tilti un enerģija ir veicinājusi vieglu, augstu drošību un ilgtspējīgu ražošanu.
