1. Zašto je potrebno prečišćavanje zrna?
Povećana čvrstoća: Fina zrna znače više granica zrna, koje ometaju kretanje dislokacije, čime se povećava granica tečenja i zatezna čvrstoća materijala.
Poboljšana plastičnost: Dok povećavaju čvrstoću, fino-materijali često održavaju dobro izduženje i oblikovnost (naročito ujednačen kapacitet plastične deformacije), izbjegavajući "jak, ali lomljiv" profil.
Optimizirane performanse štancanja: Ovo je ključni pokazatelj za duboko-izvlačenje/ultra{1}}duboko-izvlačenje čeličnih limova kao što su ploče za automobile i uređaje. Fina, ravnomjerna ravnoosna zrna ferita osiguravaju odličnu n-vrijednost (indeks stvrdnjavanja) i r-vrijednost (omjer plastične deformacije) tokom štancanja, smanjujući rizik od naboranja i pucanja.
Povećana žilavost: sitna zrna snižavaju duktilnu-temperaturu prijelaza materijala, poboljšavajući njegovu udarnu žilavost na niskim temperaturama.
Poboljšani kvalitet površine i konzistencija performansi: Ujednačena mikrostruktura rezultira ujednačenijim mehaničkim svojstvima i kvalitetom površine.
2. Kako se postiže prečišćavanje zrna?
Vruće valjanje i namotavanje (postavljanje temelja za upstream procese):
Kontrolom konačne temperature valjanja i brzine hlađenja dobijaju se fina početna zrna austenita i ferita, koja se pripremaju za naknadnu kontrolu taloga.
Deformacija hladnog valjanja (skladištenje energije i priprema mikrostrukture):
Ovo je najvažniji prvi korak. Vruće{1}}valjani kotur je tanje valjan koristeći stopu redukcije od 60%-80% ili čak više.
Ovaj proces drastično izdužuje i razbija originalna zrna, stvarajući visoku gustoću dislokacija i deformacijskih traka unutar kristala, pohranjujući veliku količinu energije distorzije. Ove visoko{1}}deformisane strukture su pokretačka snaga za kasniju rekristalizaciju.
Rekristalizacijsko žarenje (Završni korak u rafiniranju zrna):
Ovo je najkritičniji proces, koji se obično izvodi u kontinuiranoj liniji za žarenje (CAL) ili peći sa zvonom{0}}i-peći (BAF).
Ohlađena, kaljena traka se zagrijava iznad temperature rekristalizacije (npr. približno 700 stepeni za nisko-ugljični čelik) i drži se na toj temperaturi neko vrijeme.
Pokrenuta uskladištenom energijom izobličenja, nova, bez naprezanja, fina ravnoosna zrna (jezgra rekristalizacije) počinju da se formiraju unutar materijala, postepeno zahvaćajući okolnu deformisanu strukturu. Preciznom kontrolom brzine zagrijavanja, temperature žarenja, vremena držanja i brzine hlađenja, veličina, morfologija i tekstura rekristaliziranih zrna mogu se precizno kontrolirati.
Male razlike u procesu žarenja mogu proizvesti različite razrede proizvoda u rasponu od visoke čvrstoće do visoke plastičnosti.
Post{0}}tretman (daljnja kontrola):
Valjanje za izravnavanje: Mala hladna deformacija (0,5%-3% elongacije) nakon žarenja eliminiše plato popuštanja, poboljšava završnu obradu površine i dodatno oplemenjuje podstrukturu.
Tretman starenjem/otvrdnjavanje pečenjem: Za određene vrste čelika, kontrola taloženja atoma C i N proizvodi dodatno ojačanje tokom naknadnog pečenja premaza.
3. Kako treba obraditi -hladno valjane- čelične limove opšte namjene (SPCC, itd.)?
Osnovni cilj rafiniranja zrna je osigurati osnovnu čvrstoću i formabilnost, uz održavanje relativno standardiziranih procesa.
4. Kako obraditi čelične limove za duboko-/ultra-duboko izvlačenje- (kao što su automobilski DC04, DC06, IF čelik)?
Ovo predstavlja vrhunac kontrole rafiniranja zrna. Za postizanje ekstremno visokih r i n vrijednosti potrebno je dobiti grube, ujednačene i povoljne teksture i ravnoosna zrna ferita. To zahtijeva izuzetno čist rastopljeni čelik (IF čelik) i posebne procese valjanja i žarenja.
5.Kako obraditi čelik visoke-čvrstoće (kao što je IF čelik visoke{2}}vrste, dupleks čelik DP, transformacijski{3}}indukovani plastičnost čelika TRIP)?
Rafiniranje zrna je važan temelj za jačanje. U isto vrijeme, precizna kontrola procesa žarenja i hlađenja je također potrebna u ovim čelicima kako bi se dobile željene višefazne mikrostrukture kao što su martenzit i bainit, koji se kombiniraju s fino-zrnatom feritnom matricom kako bi se postigla najbolja ravnoteža između čvrstoće i plastičnosti.