Az acél melegalakíthatósága, különösen a mikroötvözött acélok esetében, rendkívül összetett jelenség, amelyet számos tényező – az ötvözőelemek típusa és mennyisége, a kiválasztott hűtési sebesség, valamint a mikrostruktúra kialakulásának körülményei – befolyásol. A kutatási eredmények ezen a területen gyakran ellentmondásosak, és az egyes ötvözőelemek hatása nem mindig egyértelmű.

A nióbium (Nb) viselkedése például sokféle értelmezés tárgyát képezte. Ohmori, Nakata és Kang szerint a szemcsehatárok mentén kivált NbC és Nb(C,N) részecskék feszültségkoncentrációt okoznak, ami rontja az acél melegalakíthatóságát. Ezzel szemben Han és Mejia úgy vélik, hogy a nióbium elősegíti a szemcséken belüli Nb(C,N) kiválást, ami éppen hogy javítja az alakíthatóságot. Wojcik szerint a finom NbC kiválás súlyosbítja a ridegséget, míg a durvább kiválásnak nincs jelentős hatása.

A vanádium (V) esetében Xiaofeng szerint a melegalakíthatóság csak akkor csökken jelentősen, ha az ötvözés mértéke meghaladja a 0,193%-ot. Deng és munkatársai 650–800 °C közötti hőmérsékleten tapasztaltak kedvezőtlen hatást, míg mások úgy vélik, hogy a vanádium csökkenti a perlit mennyiségét és szemcseméretét, így pozitívan hat az alakíthatóságra.

A titán (Ti) szerepe még összetettebb. Cho szerint a Ti hozzáadása gátolja a Nb(C,N) és BN szemcsehatári kiválását, ezáltal növeli az alakíthatóságot. Banks, Mejia és mások hasonló eredményekre jutottak. Ugyanakkor Luo kutatásai szerint a Ti hatására nagyszámú, alakváltozás-indukálta finom kiválás keletkezik, amely rontja az acél melegalakíthatóságát. Mintz hangsúlyozza, hogy a TiN hatása meghatározóbb lehet, mint az AlN-é, különösen a TiN kedvezőbb kiválási hajlama miatt. Ugyanakkor, amikor

Mi okozza a mikrofémes acél folyamatos öntésű tuskóinak sarkában keletkező repedéseket?

A tuskó hajlítása során fellépő képlékeny alakváltozás eloszlását vizsgálva megfigyelhető, hogy a tuskósarok alacsonyabb hőmérséklete és nagyobb alakváltozási ellenállása miatt a képlékeny deformáció nem koncentrálódik a sarokban. Ehelyett főként a megszilárdulási fronton jelenik meg, a tuskó keskeny és széles oldalán, közvetlenül az öntőhengerek szorító hatása alatt. Ez arra utal, hogy ha a folyamatos öntőgép hajlító átmeneti szakaszának kialakítása nem megfelelő, vagy a görgők közötti hézag nem kellően pontos, akkor a tuskó hajlítása során belső sarokrepedések és felszín alatti repedések keletkezhetnek.

Az alacsonyabb képlékeny alakváltozási értékekkel rendelkező zónák elsősorban a tuskó széles oldalán találhatók, ahol nem érvényesül a hajlító ívszegmens szorítóereje, valamint a saroktól távolabb eső pontokon a keskeny oldalon. A hajlítási folyamatban a hőtágulás és a képlékeny deformáció együttes hatására az ekvivalens feszültség a sarokrészekre koncentrálódik, különösen az ív külső sarkára. Ugyanakkor a sarok hőmérséklete ebben a szakaszban visszaemelkedik 950 °C fölé, így a sarokrész alakíthatósága is megnövekszik. Ezért normál üzemi körülmények között a tuskó külső ívsarkában keresztirányú repedések kialakulásának valószínűsége alacsony.

Az egyenesítés során, különösen nikkelötvözésű, nagy szilárdságú acélok esetén, a képlékeny deformáció döntően a megszilárdulási fronton és a sarkokban koncentrálódik. A belső ívsarok képlékeny deformációja a legnagyobb, mivel ezen a ponton egyszerre hat a szorító és egyenesítő erő. A feszültség itt a legkoncentráltabb, és bár a csúcsfeszültség az ív külső sarkában jelentkezik, a belső sarok húzófeszültsége a legkritikusabb. A mikrofémötvözetek karbonitrid kiválásai, illetve a szemcsehatárok mentén történő rideg szerkezetek kialakulása miatt a belső ívsarkokban az egyenesítés során fellépő nagy húzófeszültségek

Hogyan befolyásolják a hőkezelési és mechanikai folyamatok a mikroalloyált acél vékony lemezek sarkainak repedéseit?

A vékony lemezek gyártása során különösen fontos szerepet játszik a hőkezelési és mechanikai folyamatok hatása a lemez fizikai tulajdonságaira, különösen a lemez sarkainak mechanikai viselkedésére és a repedések kialakulásának megelőzésére. Az alábbiakban a Qste380TM alacsony szén-tartalmú Nb-Ti mikroalloyált acél vékony lemezek hűtési és deformációs mechanizmusait vizsgáljuk a folyamatos öntés során, különös figyelmet fordítva a sarkok hő- és mechanikai viselkedésére.

A folyamat során a vékony lemez a fémes öntési szakaszokban különböző deformációs állapotokon megy keresztül. Az öntési szakaszok elején a hűtési és csökkentési mechanizmusok a lemez teljes vastagságát egyenletesen befolyásolják, miközben az aljzat és a rács szegmensek révén a hűtés viszonylag egyenletesen történik. Azonban a hűtési mérték és a csökkentési folyamatok végrehajtása közötti eltérés hatással van a lemez sarkainak viselkedésére. A csökkentés szakaszaiban a vékony lemezen a hőcsökkentési folyamatok miatt a vastagságirányú zsugorodás erőteljesebbé válik, és a lemez széleinek hűtési ideje gyakran meghaladja a csökkentési folyamat hatásait, így a lemez nem mutat kifejezett deformációt a csökkentés mértékeinek megfelelően. Azonban, amint a lemez belép a csökkentés középső szakaszaiba, a csökkentési hengerek által alkalmazott deformációs erő túllépi a hőzsugorodás hatását, és a lemez elkezd jelentősen deformálódni a vastagság irányában. A legnagyobb elvékonyodás az élek körül figyelhető meg, ami akár 7,3 mm-t is elérhet. A folyamat végén, a csökkentési szakaszok utolsó hengereinél, a lemez sarkának vastagsága mintegy 14,0 mm-t is csökkenhet.

A hűtési folyamatok hatása továbbá fontos szerepet játszik a stressz eloszlásában is. A csökkentési szakaszok alatt, a hengerek periodikus extrudálásának hatására a lemez széles és keskeny arcainak stressze ciklikusan változik. Az egyik legnagyobb terhelést a lemez sarka éri, ahol a stressz elérheti a 60-65 MPa-t, míg a keskeny arc középpontja csak 4-5 MPa terhelést mutat. Ez a stressz-koncentráció kritikus szerepet játszik a repedések kialakulásában, mivel az alacsony szilárdságú szakaszokon a repedések könnyen megjelenhetnek.

A mikroszerkezeti vizsgálatok azt mutatják, hogy az alacsony hűtési sebesség a kiömlési szakaszok után az acél sarkainál a karbonitridok nagy mértékű kicsapódását eredményezi, ami jelentősen csökkenti a hő- és mechanikai tulajdonságokat, így a lemez ductilitását is. Az alacsony hűtési sebességgel kapcsolatos problémák elkerülése érdekében, a kutatók javasolják a gyorsabb hűtési módszerek alkalmazását, amelyek segítenek a karbonitridok eloszlatásában és így javítják a vékony lemezek szilárdságát és ductilitását.

A vékony lemezek sarkainál kialakuló repedések megelőzésére fontos az effektív hőátadó formák fejlesztése, amelyek képesek gyorsabban hűteni a lemezt. A hagyományos öntési formák alkalmazása során, különösen a vékony lemezek keskeny arcainál, a szilárduló héj nem tudja megfelelően kompenzálni a lemezek vastagságának zsugorodását, ami gyenge hőátadást és koncentrált fluxusfilmet eredményez. Az új fejlesztések, mint például a görbült felületű formák, képesek gyorsabban kompenzálni a lemez zsugorodását, ezáltal biztosítva a hőátadás hatékonyságát és csökkentve a repedések kockázatát.

Ezen fejlesztések alkalmazása biztosítja, hogy a lemezek sarkai ne szenvedjenek el nagy mértékű koncentrált stresszt, és hogy a karbonitridok diszpergálódjanak, megakadályozva azok kicsapódását, amely csökkenti a vékony lemez ductilitását és elősegíti a repedések kialakulását. A megfelelő hűtési és mechanikai környezet kialakítása tehát kulcsfontosságú az alacsony szén-tartalmú acélok gyártásánál, és alapvetően hozzájárul a termékek minőségének javításához.

Hogyan csökkentsük a vékony lemezek sarkánál jelentkező repedéseket: A mikroalloy acélok megoldási stratégiája

A vékony lemezek sarkánál jelentkező repedések problémája számos acélgyártó számára jelent kihívást, különösen a mikroalloy típusú acélok esetében. Az alábbiakban bemutatott technológia alkalmazásával és a gyártási folyamatok finomításával a sarkak repedéseinek jelentős csökkentésére van lehetőség, ezáltal javítva az acélok minőségét és stabilitását.

A javasolt technológia alapján a vékony lemezes öntési folyamat során a forma keskeny, rézlemezét egy Gauss-íves, konkáv görbületű felületté alakították, amely jelentős mértékben javítja a hűtési hatékonyságot. A régi öntőformában alkalmazott hűtési rendszer nem volt képes elegendő vízáramot biztosítani a keskeny láb görgőzónában, ezért egy új, nagy áramlású, dinamikusan szabályozható vízellátó rendszert alakítottak ki, amely figyelembe veszi az acél minőségét és a folyamat sebességét. Az új formát, amely a Gauss-íves konkáv felületet tartalmazza, és a hozzá kapcsolódó nagy áramlású vízellátó rendszert a gyártóüzemben sikeresen telepítették és tesztelték.

A sarkok repedéseinek csökkentése érdekében különösen fontos szerepe van a szén-nitrid kicsapódásának és eloszlásának a lemez sarkain. Az új technológia alkalmazásával a szén-nitrid precípitatek eloszlása sokkal egyenletesebbé vált a lemez sarkainál, mint a hagyományos öntési eljárásban. Az új rendszerben a hűtési sebesség az öntési folyamat során, különösen a formában és a keskeny láb görgőzónában, sokkal magasabb volt, mint a hagyományos módszerben, így az acél sarkainál a szén-nitridprecipitátumok a kívánt hatékonysággal és a megfelelő mikroszerkezet kialakulásával képződtek. Ennek eredményeként a lemez sarkainak szilárdsága és ütődéssel szembeni ellenállása javult, a meleg szakaszokkal szembeni alakíthatóság jelentősen nőtt.

A hagyományos folyamathoz képest az új technológia a szén-nitrid kicsapódásának hatékonyabb irányítását tette lehetővé, csökkentve a láncokban történő kicsapódás mértékét, amely régebben csökkentette a lemezek ductilitását és hajlékonyságát. Az új módszer nemcsak a szén-nitrid precípitatek eloszlásának finomítását tette lehetővé, hanem az acél mikrostruktúrájának javítását is, különösen a sarkokon, ahol a gyors hűtési sebességnek köszönhetően a szemcsék finomabbá váltak, mint a hagyományos öntési technológiákban.

A folyamat alkalmazása révén az egyes acélminőségek, például a Qste380TM és Qste500TM típusú acélok esetében jelentős javulásokat értek el. A hagyományos eljáráshoz képest a repedések előfordulása az utóbbi években drámaian csökkent, különösen a hengerelt tekercsek élén. Míg a Qste500TM típusú acélok esetében a repedések előfordulási aránya az új technológia bevezetése előtt 6,75%-ról mindössze 0,025%-ra csökkent, addig más minőségek esetében szintén látványos javulást tapasztaltak.

Az új hűtési és öntési technológia alkalmazásával a mikroalloy acélok gyártásában nemcsak a repedések csökkentése vált lehetővé, hanem az acélok szerkezete is finomabbá vált, ami jobb formázhatóságot és mechanikai tulajdonságokat eredményezett. Az új rendszer által elért eredmények a gyártási költségek csökkentéséhez, valamint a gyártási folyamat stabilitásának növeléséhez is hozzájárultak.

A technológia implementálásával nemcsak a sarkok repedéseinek előfordulása csökkenthető, hanem a gyártott lemezek teljesítménye is javítható. A javasolt módszerek sikeresen alkalmazhatók más acélminőségeknél is, amelyek a mikroalloy összetevők, mint a Nb-Ti, és az általuk kifejlesztett szerkezeti tulajdonságok révén különleges igényeket támasztanak.

Fontos megemlíteni, hogy a gyors hűtés és az optimális szén-nitrid kicsapódás eloszlása csak egy része a vékony lemezek sarkainál jelentkező repedések problémájának kezelésére alkalmazott megoldásoknak. Az acél gyártásának minden egyes fázisában, a keveréstől kezdve az öntésig és hűtésig, gondosan kell figyelembe venni az anyagok mechanikai viselkedését és a hűtési sebesség szabályozásának finomságait. Az új technológia nem csupán egy-egy tényezőre koncentrál, hanem egy összetett, rendszerszintű megközelítést alkalmaz, amely az egész gyártási láncot javítja.

Miért fontos a média struktúrája a közbeszéd formálásában?
Hogyan készíthetünk kézműves karácsonyi dekorációkat, és miért érdemes belevágni?
Miért fontos, hogy a történelmi és szociológiai szempontokat figyelembe vegyük a detektívtörténetekben?
Hogyan használják a földgázt az iparban és az energiaszektorban?
Hogyan segíthet a közösen tervezett munka a sikeres változtatásokban?
Az oktatási folyamat anyagi-technikai biztosítása, beleértve a fogyatékkal élők és sajátos nevelési igényű személyek számára kialakított környezetet.
Egészségügyi Minisztérium Krasznojarszki Terület RENDELET 2025. október 3. 912-es szám
A külföldi állampolgárok vizsgájának eredményével kapcsolatos vitás kérdések rendezésére szolgáló bizottság jóváhagyásáról
A Makaryev 2. Számú Középiskola tanulóinak étkezési rendje
A módosított információval rendelkező dokumentum közzététele, amely az emissziós jelentésben szereplő adatokat tartalmazza a 2021-es év december 12-i időszakra vonatkozóan.