Οι χάλυβες με πρόσθετα στοιχεία μικροκράματος όπως Ti, Nb και V έχουν την ισχυρότερη αντίσταση στην ανάπτυξη κόκκων. Καταστέλλουν αποτελεσματικά την ανώμαλη τραχύτητα των κόκκων σε υψηλές θερμοκρασίες σχηματίζοντας σταθερά καρβίδια ή νιτρίδια που καρφώνουν τα όρια των κόκκων.
1. Μικροκράμα χάλυβα (πιο αποτελεσματικό)
Χάλυβας που περιέχει Ti{0}: Το Ti μπορεί να σχηματίσει εξαιρετικά σταθερό TiC (καρβίδιο του τιτανίου), το οποίο δεν διαλύεται εύκολα σε υψηλές θερμοκρασίες και μπορεί να διατηρήσει μια κατάσταση λεπτών σωματιδίων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έχει την ισχυρότερη επίδραση καρφώματος στα όρια των κόκκων και είναι το πιο αποτελεσματικό στοιχείο για την αναστολή της ανάπτυξης των κόκκων ωστενίτη.
Nb-που περιέχει χάλυβα: Το NbC (καρβίδιο του νιοβίου) έχει μέτρια διαλυτότητα στον ωστενίτη και μπορεί να καθιζάνει κατά την ανακρυστάλλωση, αποτρέποντας αποτελεσματικά την ανάπτυξη κόκκων, ιδιαίτερα κατάλληλο για ελεγχόμενες διεργασίες έλασης και ψύξης.
Χάλυβας που περιέχει V{0}: Το VC (καρβίδιο του βαναδίου) έχει επίσης καλό αποτέλεσμα καρφίτσωσης, αλλά η σταθερότητά του είναι ελαφρώς χαμηλότερη από το TiC και το NbC, γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για περιβάλλοντα εξυπηρέτησης μεσαίας- θερμοκρασίας.
Πρακτική σύσταση: Η χρήση χάλυβα τροποποιημένου με μικροκράμα H13 (π.χ. με προσθήκη Ti/Nb/V) μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση στην ανάπτυξη κόκκων σε θερμές μήτρες.
2. Εγγενώς λεπτόκοκκος-Χάλυβας: Αυτός ο τύπος χάλυβα υφίσταται αποξείδωση ή μικροκράμα με Al κατά τη διάρκεια της τήξης, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό λεπτών, διασκορπισμένων νιτριδίων ή καρβονιτριδίων εντός του χάλυβα, αναστέλλοντας την ανάπτυξη των κόκκων κατά τη θέρμανση.
Μετά από θερμική επεξεργασία στους 930 βαθμούς και συγκράτηση, οι κόκκοι αυτού του τύπου χάλυβα παραμένουν λεπτοί (μέγεθος κόκκων μεγαλύτερο ή ίσο του βαθμού 5), καθιστώντας τον κατάλληλο για μακροχρόνια-υψηλή-θερμοκρασία συντήρηση.
Κριτήρια κρίσης: Το μέγεθος κόκκου βαθμολογείται σύμφωνα με το GB/T 6394. Ο εγγενώς λεπτόκοκκος χάλυβας-δεν παρουσιάζει τραχύτητα υπό τυπικές συνθήκες.
3. Άλλα στοιχεία με ανασταλτικά αποτελέσματα
|
Στοιχείο |
Μηχανισμός Αναστολής |
Επίπεδο αποτελεσματικότητας |
|
W |
Σχηματίζει σταθερά καρβίδια σε υψηλές θερμοκρασίες, εμποδίζοντας τη μετανάστευση στα όρια των κόκκων |
Μέτριος |
|
Μο |
Βελτιώνει τη σταθερότητα του ωστενίτη, καθυστερώντας την ανάπτυξη των κόκκων |
Μέτριος |
|
Ο Αλ |
Σχηματίζει σωματίδια AlN για να καρφώσει τα όρια των κόκκων, αποτρέποντας το τραχύτητα κατά τη θέρμανση |
Ισχυρός |
Σημείωση: Στοιχεία όπως το Ni, το Mn και το P δεν έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν την ανάπτυξη των κόκκων. Το Ni μπορεί ακόμη και να προάγει την ωστενιτοποίηση και το Mn μειώνει το κρίσιμο σημείο και επιταχύνει την ανάπτυξη των κόκκων.
4. Πρακτικές Συστάσεις Επιλογής Υλικού
Προτιμώμενα υλικά: Μικροκράμα χάλυβα καλουπιού που περιέχει Ti, Nb και V (π.χ. H13+Ti).
Αποφύγετε: Μη αποξειδωμένους ή χονδρόκοκκους-μπιλιέτες και συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα χωρίς κόκκους-στοιχεία διύλισης.
Υποστηρικτικά μέτρα: Πραγματοποιήστε μεταλλογραφικές δοκιμές πριν από τη χρήση νέων καλουπιών για να επιβεβαιώσετε ότι το αρχικό μέγεθος κόκκου είναι εντός της περιοχής 5–8. Αρχή προστασίας: Τα σωματίδια δεύτερης{{2} φάσης (όπως το TiC και το NbC) περιορίζουν την κίνηση των ορίων των κόκκων μέσω του φαινομένου καρφώματος Zener, το οποίο είναι ο βασικός μηχανισμός αντίστασης στην ανάπτυξη κόκκων.
