Termo-mechaninis valdymo procesas (TMCP) yra pažangi metalo apdirbimo technologija, derinanti temperatūros valdymą, valcavimo deformacijos ir aušinimo procesus. Ja siekiama žymiai padidinti plieno stiprumą, tvirtumą ir suvirinamumą optimizuojant mikrostruktūrą. Pagrindinis principas yra pasiekti grūdų tobulinimo ir fazių transformacijos kontrolę, tiksliai reguliuojant valcavimo temperatūrą, deformacijos greitį ir aušinimo greitį, taip gaunant aukšto našumo plieną, nepridedant per didelių lydinių elementų.
I. Pagrindinis principas
1. GLietaus tobulinimas
- Riedėjimas atliekamas THE neutralistalizacijos Austenito zona (maždaug 800 laipsnių nuo C iki 950 laipsnių C), siekdama slopinti austenito grūdų augimą ir paskatinti susidaryti smulkių ferito grūdų metu vėlesnės fazės transformacijos metu per deformacijos energijos kaupimą.
- Galutinė riedėjimo temperatūra kontroliuojama šalia AR₃ fazės transformacijos taško (maždaug 700 laipsnių C iki 850 laipsnių C), siekiant skatinti ferito branduolį ties deformuoto austenito grūdų ribomis ir dar labiau patikslinti mikrostruktūrą.
2. Fazių pokyčių reguliavimas
Iškart po riedėjimo, pagreitintas aušinimas (pvz., Vandens aušinimas ar dujų rūko aušinimas) yra priimamas norint greitai praeiti per ferito-perlito transformacijos zoną, slopina šiurkščiavilnių struktūrų susidarymą ir formuojančios fazes, tokias kaip bainitas/martensitas.
Ii. Proceso srautas
TMCP yra suskirstytas į tris sinergetiškai kontroliuojamos medžiagos savybių etapus:
1. PrehValgymo etapas
Plieno ruošinys kaitinamas iki 900 laipsnių iki 1200 laipsnių, kad būtų pašalintas vidinis įtempis ir padidėja plastiškumas, užtikrinant vienodą temperatūros pasiskirstymą.
2. Temperatūros kontroliuojamas riedėjimo etapas
- Grubus riedėjimas: Large reduction deformation is carried out above the recrystallization temperature (>950 laipsnių), kad būtų galima sulaužyti originalią „AS-Cast“ struktūrą.
- Baigimas:Kelių dažnių temperatūros kontroliuojamas valcavimas atliekamas Austenito (nuo 800 laipsnių iki 950 laipsnių) neperkristalinimo zonoje, kad būtų sukaupta deformacijos energija ir pasiruošti fazės transformacijai.
3. Aušinimo valdymo etapas
Po riedėjimo pagreitinkite aušinimą 10 laipsnių nuo C /s iki 30 laipsnių C /s iki tikslinės temperatūros (pvz., 500 laipsnių nuo C iki 600 laipsnių C), užfiksuokite smulkią struktūrą ir slopinkite karbidų svaiginimą. Po aušinimo gali prireikti grūdinimo, kad būtų galima sureguliuoti liekamąjį įtempį.
Iii. Skirtumai nuo tradicinio karšto valcavimo
| Charakteristika | Šiluminis mechaninis valcavimas (TMCP) | Tradicinis karštas riedėjimas |
| Riedėjimo temperatūra | Esant tikslią valdymą (galutinis riedėjimas neutralistalizacijos zonoje) | Single High-temperature Range (>1000 laipsnių) |
| Aušinimo metodas | Pagreitintas aušinimas (vandens aušinimas/aerozolis) | Natūralus oro aušinimas |
| Grūdų dydis | Itin grūdai (mažesni arba lygūs 5 μm) | Šiurkštūs grūdai (20–50 μm) |
| Priklausomybė nuo lydinio | Žemas (anglies ekvivalentas, mažesnis arba lygus 0,45%) | Reikia pridėti aukštus (stiprinimo elementus, tokius kaip NB ir V) |
| Našumo pranašumai | Didelis jėga ir tvirtumas, puikus suvialavimas | Stiprumą ir tvirtumą sunku subalansuoti |
Iv. Techniniai pranašumai
1. Aukštas našumas ir mažos išlaidos
Sumažinkite lydinių elementų (tokių kaip MN ir MO) pridėjimą prie mažesnių gamybos sąnaudų, tuo pačiu pasiekdami tą patį stiprumą (pvz.
2. Energijos taupymas ir aplinkos apsauga
Pašalinus šilumos apdorojimo procesus, tokius kaip normalizavimas ir gesinimas, energijos suvartojimas gali sumažinti nuo 30% iki 50% ir sumažinti anglies išmetimą.
3. Pagerinkite suvirinamumą
Mažų anglies ekvivalentų dizainas (CEQ Mažiau arba lygus 0,45%) sumažina įsivyravimo suvirinimo zonoje riziką ir yra tinkama suvirintoms konstrukcijoms, tokioms kaip laivai ir tiltai.
4. Prisitaikykite prie sudėtingų skerspjūvių
Sms ir kt. Sukurtos modulinės aušinimo sistemos. (pvz., „BeamCool³“) gali tiksliai valdyti sudėtingų plieninių sekcijų aušinimo vienodumą, išspręsti nelygaus našumo kampuose ir tradicinių procesų tinklalapių problemą.
V. Tipiški taikymo laukai
- Didelio stiprumo konstrukcinis plienas:Q620m statybai, AH36/DH36 laivams ir kt., O derliaus stiprumas siekia iki 620MPA.
- Energijos įranga:Vėjo galios bokštai (S355ml), naftos ir dujotiekiai (x80 laipsniai), atsparūs mažos temperatūros šokui (-50 laipsniui).
- Transportas ir mašinos:Sunkiųjų transporto priemonių važiuoklė, „Port Crane Boom“ (S460ML), pasižymintis tiek lengvu, tiek nuovargio atsparumu.
- Skyriaus plieno produktai:H sijos, takelio plienas, vienodos sekcijos veikimas per TMCP.
Vi. Pagrindiniai apribojimai
- Vėlesnė apdorojimo temperatūra:Jei antrinis šildymas viršija 580 laipsnius, tai gali sumažėti stiprumu (dėl audinių atsigavimo).
- Proceso jautrumas:Net nedideli temperatūros ir aušinimo greičio nuokrypiai gali sukelti našumo svyravimus, todėl reikia automatinės automatinės valdymo sistemos.
Santrauka
Šiluminis mechaninis riedėjimas (TMCP) praleidžia tradicinį metalurgijos kliūtį per sinergetinį temperatūros kontroliuojamo riedėjimo ir pagreičio aušinimo poveikį, pasiekiant „smulkiojo grūdo stiprinimą“ ir „fazių transformaciją stiprinant“ plieną ir tapo pagrindine technologija, skirta gaminti didelio našumo žaliąjį plieną. Platus pritaikymas tokiose srityse kaip laivai, tiltai ir energija skatino lengvos, aukštos saugos ir tvarios gamybos plėtrą.
