1. Zašto ne postoji jedinstveni standard za sadržaj ferita? Kakav je njegov odnos sa kvalitetom čelika?
Jednofazni -čelik (kao -čelik sa niskim udjelom ugljenika, IF čelik): Mikrostruktura ove vrste čelika je skoro 100% feritna. Svrha je da se iskoristi izvrsna sposobnost oblikovanja ferita za proizvodnju dijelova koji zahtijevaju duboko izvlačenje (kao što su paneli automobilskih vrata, uljne posude).
Dvofazni čelik (DP čelik): Mikrostruktura ove vrste čelika je ferit + martenzit. Sadržaj ferita je tipično oko 80%~90%, pružajući plastičnost; martenzit čini 10%~20%, pružajući snagu.
Višefazni čelik (CP čelik) ili TRIP čelik: Mikrostruktura je složenija, sadrži ferit, bainit, zadržani austenit, itd. Sadržaj ferita varira između 30% i 70% ovisno o stupnju čvrstoće.
2.Koji je odgovarajući sadržaj ferita za uobičajeni dupleks čelik (DP čelik)?
Tipični raspon: U komercijalnim dvofaznim čelicima, zapreminski udio ferita se obično kreće od 50% do 90%. Kako se stepen čvrstoće povećava (npr. od DP600 do DP980), sadržaj martenzita se povećava, a sadržaj ferita u skladu s tim opada.
Specifičan slučaj: Patentirana tehnologija pokazuje da je za hladno -valjani čelik visoke-izuzetno visoke vlačne čvrstoće, kako bi se postigla dobra ujednačena svojstva istezanja i ekspanzije, njegova mikrostruktura dizajnirana na sljedeći način: zapreminski udio ferita 5%~20%, zapreminski udio kaljenog martenzita 80%~95%. Ovdje je sadržaj ferita vrlo nizak jer on uglavnom postoji kao faza kaljenja, a čvrstoću garantira martenzit.
Pogodan standard: U dvofaznim -čelicima, "prikladan" znači da je distribucija ferita i martenzita ujednačena, a meka faza (ferit) može efikasno ublažiti koncentraciju napona između tvrde faze (martenzita), izbjegavajući rano pucanje tokom formiranja.
3. Koji su zahtjevi za sadržaj ferita u nisko-ugljičnim čelicima koji se prvenstveno koriste za oblikovanje (kao što su SPCC i DC01)?
Sa sadržajem ferita koji se približava 100%: Cilj dizajna mikrostrukture za ovu vrstu čelika je da se dobije što je moguće više ravnoosnog ferita sa odgovarajućom veličinom zrna. Standardi kao što je GB/T 4335, "Određivanje veličine zrna ferita u hladno-nisko valjanim-limovima od ugljičnog čelika," postoje da standardiziraju određivanje i procjenu veličine zrna ferita u ovoj vrsti čelika, umjesto njegovog sadržaja, jer je sadržaj zadana matrica.
Različiti fokus: Za ovu vrstu čelika fokus nije na "količini" ferita, već na "veličini i uniformnosti" zrnaca ferita. To je zato što je njegova formabilnost (npr. r-vrijednost, n-vrijednost) usko povezana sa veličinom zrna ferita i kristalografskom teksturom (npr. {111} ravna tekstura). Studije su pokazale da valjanje u području ferita može dati krupnija zrna ferita (do 17 μm), efektivno smanjujući granicu tečenja na oko 230 MPa i poboljšavajući hladno oblikovanje.
4. Kako sadržaj ferita utiče na mehanička svojstva hladno{1}}valjanih čeličnih limova?
Utjecaj na čvrstoću: Veći sadržaj ferita općenito rezultira nižom ukupnom čvrstoćom materijala (granica tečenja i zatezna čvrstoća). To je zato što sam ferit ima nisku otpornost na dislokaciju i lako se deformira. Čelik visoke{2}}vrste postiže svoju visoku čvrstoću smanjenjem ferita i povećanjem tvrde faze.
Efekti na plastičnost:
Opšti trend: Veći sadržaj ferita općenito dovodi do većeg istezanja. To je zato što pruža dovoljan prostor za deformaciju i sposobnost očvršćavanja.
Poseban slučaj: Za TRIP čelik koji sadrži zadržani austenit, njegova plastičnost dolazi ne samo od ferita već i od doprinosa plastičnosti izazvane transformacijom austenita-(TRIP efekat). U ovom slučaju, čak i sa niskim sadržajem ferita, može se postići visoka plastičnost.
5. Kako u stvarnoj proizvodnji odrediti "odgovarajući" sadržaj ferita?
Ciljna izvedba Razgradnja: Prvo, jasno definirajte potrebnu razinu čvrstoće (npr. 500MPa, 800MPa) i zahtjeve oblikovanja (npr. duboko izvlačenje, proširenje rupa, savijanje) čelične ploče.
Dizajn mikrostrukture: Na osnovu ciljnih performansi dizajnirajte ciljnu mikrostrukturu koristeći principe fizičke metalurgije. Na primjer, da bi se postigla čvrstoća od 980 MPa, možda će biti potrebno kontrolirati sadržaj ferita ispod 20%, dopunjen velikom količinom martenzita ili bainita.
Verifikacija i optimizacija procesa: Prilagođavanjem hemijskog sastava i procesima toplog valjanja, hladnog valjanja i žarenja dobijaju se različiti sadržaji ferita. Zatim se testiraju odgovarajuća mehanička svojstva (čvrstoća, izduženje, n-vrijednost, r-vrijednost, brzina ekspanzije rupe, itd.) kako bi se ustanovila korespondencija između performansi "proces-mikrostrukture-".
Konačna presuda: Kada sveobuhvatna izvedba (čvrstoća, plastičnost, žilavost, mogućnost oblikovanja) pri određenom sadržaju ferita postigne optimalno podudaranje i zadovolji zahtjeve kupca za korištenje, taj se sadržaj smatra "prikladnim". Na primjer, istraživanje je otkrilo da kada je stopa redukcije hladnog valjanja 60%, sadržaj austenita u određenom δ-feritnom čeliku dostiže svoju maksimalnu vrijednost od 61%, pri čemu je proizvod čvrstoće-duktilnosti najveći, a performanse najbolje.