صاحبان پتنت RU 2439169:

این اختراع مربوط به رشته متالورژی و مهندسی مکانیک است. نتیجه فنی اختراع افزایش قابلیت اطمینان در تعیین ارزیابی کمی و کیفی درجه نواربندی ساختار فلزی ورق های نورد شده و همچنین اطمینان از همسانگردی خواص ورق های نورد شده است. برای دستیابی به نتیجه فنی، این روش شامل تولید نمونه‌های ضربه عرضی با بریدگی V شکل تیز و نمونه‌هایی است که در امتداد ضخامت ورق نورد شده در جهت Z، برش داده می‌شوند، به طوری که بریدگی در قسمت میانی قرار دارد. ورق نورد شده، تعیین مقاومت ضربه ای هر نوع نمونه در دمای عملیاتی و نسبت مقادیر مقاومت ضربه نمونه ها که در آن مقاومت ضربه نمونه هایی با بریدگی V شکل است که از قسمت میانی در امتداد ضخامت بریده شده است. ورق نورد شده در جهت عرضی، استحکام ضربه نمونه هایی با بریدگی V شکل است که در امتداد قسمت میانی ورق نورد شده در جهت Z قرار دارد. اگر نسبت مقادیر مقاومت ضربه ای در محدوده 3-5 باشد، ورق های نورد شده در معرض حرارت قرار می گیرند، اگر نسبت مقادیر مقاومت ضربه بالاتر از 5 باشد، ورق های نورد شده در معرض سخت شدن و متعاقبا قرار می گیرند. معتدل کردن 3 برگه، 3 بیمار.

این اختراع مربوط به روش‌هایی برای نظارت و تنظیم فناوری تولید ورق‌های نورد شده از فولادهای فریت-پرلیت آلیاژی اقتصادی ساختاری برای نواربندی در نتیجه پردازش حرارتی مکانیکی است و می‌تواند در صنعت متالورژی و در شاخه‌های مختلف مهندسی مکانیک استفاده شود.

مشخص شده است که ساختار راه راه پس از عملیات ترمومکانیکی، ناشی از موقعیت جهت دار فریت چند ضلعی، می تواند منجر به تشکیل عیوب داخلی به شکل لایه لایه شدن و بر این اساس، ناهمسانگردی در مقاومت فولاد در برابر شکست شکننده و انعطاف پذیر شود. با کاهش استحکام "شکننده" به ویژه در جهت Z (جهت نمونه عمودی در امتداد ضخامت ورق) مشخص می شود. علاوه بر این، مشخص است که بندکشی می تواند تأثیر منفی بر استحکام خستگی فلز داشته باشد. سرعت رشد ترک در جهت Z در حضور باند ماده می تواند 5 برابر بیشتر از سایر جهات باشد.

یک روش شناخته شده برای کنترل متالوگرافی ساختار نواری محصولات نورد طبق GOST 5640 وجود دارد. بر اساس این روش، ارزیابی نوار بر روی ریز مقاطع انجام می شود که امکان تعیین کیفی ساختار نواری را بر اساس ضخامت ورق بر اساس یک سیستم شش نقطه ای. با این حال، این روش، مانند آنالوگ مدرن آن - متالوگرافی دیجیتال تحلیلی (تصویر پانوراما از ساختار یک منطقه به طور دلخواه بزرگ با وضوح بالا بر اساس تحلیلگر تصویر Thixomet، ASTM E1268 برای متالوگرافی ریزساختاری کمی و غیره)، اجازه کمی و غیره را نمی دهد. با دقت بالا تأثیر ساختار راه راه را بر ناهمسانگردی مقاومت در برابر تغییر شکل و شکست در جهت عرضی به نورد و در جهت Z ارزیابی می کند و در نتیجه نه تنها خواص ورق فلز، بلکه فناوری تولید محصولات نورد را نیز تنظیم می کند. .

روش شناخته شده ای برای کنترل کیفیت ورق های نورد با استفاده از آزمایش خمش ضربه بر روی نمونه ها مطابق با GOST 9454 (نمونه اولیه)، برش در جهت عرضی به نورد وجود دارد، که امکان شناسایی رابط ها، یعنی. نواحی لایه لایه شدن، و در نتیجه نواربندی سازه را ارزیابی می کند. به عنوان مثال، داده های جدول 1 نشان می دهد که مقاومت ضربه ای نمونه ها از 3.79 تا 14.3 برابر متغیر است. در این حالت، شکستگی برش نمونه در جهت عرضی با مقاومت ضربه کم ممکن است مناطقی با لایه لایه شدن به دلیل ساختار نواری داشته باشد (شکل 1). در مواردی که بریدگی در ناحیه نواری نباشد، وجود ساختار نواری بر شدت انرژی کار تخریب ورق نورد تأثیر نمی گذارد، زیرا کار شروع ترک بسیار بیشتر از کار انتشار آن است.

نقطه ضعف این روش پراکندگی زیاد نتایج آزمایش و در نتیجه قابلیت اطمینان کمی و کیفی پایین در تشخیص سازه های نواری است که کنترل هر دو ورق نورد و چرخه تکنولوژیکی تولید را دشوار می کند. یکی دیگر از معایب GOST 9454 انتخاب تصادفی محل نمونه برداری و موقعیت برش در فلز است.

میز 1
خواص مکانیکی ورق های نورد شده
درجه فولاد، تکنولوژی تولید	ضخامت ورق، میلی متر	σ 0.2	σB	δ5	ψ Z	KV-60، J	توجه داشته باشید
MPa	%
08GNFB،	50	410	520	31	-	285;30	ψ Z - باریک شدن در جهت Z
سخت شدن و تمپر شدن	420	520	26	-	272,19
	≥390	510	≥20	≥35	≥50
650
09GNDB،	50	550	650	26	5; 71	186; 175
TMO	540	630	25	43; 69	49
الزامات اسناد فنی	≥460	550	≥19	≥35	≥50
700

نتیجه فنی اختراع افزایش قابلیت اطمینان در تعیین ارزیابی کمی و کیفی درجه نواربندی ساختار فلزی ورق های نورد شده و همچنین امکان استفاده از اختراع برای اطمینان از همسانگردی خواص ورق های نورد شده است. .

برای دستیابی به یک نتیجه فنی، روش کنترل کیفی ورق های نورد شده فولادهای فریت-پرلیت شامل تولید نمونه هایی با جهت عرضی با بریدگی V شکل تیز، آزمایش برای تعیین مقاومت ضربه ای و نواربندی سازه فولادی نورد شده است. در حالی که علاوه بر تولید نمونه‌هایی که در امتداد ضخامت ورق‌های نورد شده در جهت Z هستند، در حالی که نمونه‌های جهت‌دار در جهت عرضی و Z برش داده می‌شوند تا برش V شکل در قسمت میانی ورق نورد شده باشد، مقدار مقاومت ضربه هر نوع نمونه در دمای عملیاتی (t e) و نسبت مقادیر مقاومت ضربه نمونه ها:

استحکام ضربه نمونه‌هایی با بریدگی V شکل تیز، که از قسمت میانی ورق‌های نورد شده در جهت عرضی بریده شده است، کجاست.

مقاومت ضربه‌ای نمونه‌ها با بریدگی V شکل تیز، برش‌شده از قسمت میانی ورق‌های نورد شده در جهت Z و با نسبت مقادیر مقاومت ضربه‌ای برابر با 3-5، ورق‌های نورد شده در معرض حرارت قرار می‌گیرند. 650 درجه و با نسبت مقادیر مقاومت ضربه ای بالاتر از 5، محصولات نورد ورق در دمای 610 درجه سخت شده و پس از آن تلطیف می شوند.

برای ارزیابی جامع و کامل ترین مقاومت در برابر شکست شکننده و انعطاف پذیر، با در نظر گرفتن تأثیر باند، که تظاهرات کمی نقص آن عملاً با استفاده از نتایج آزمایش ضربه نمونه ها در جهت، نورد عرضی و در روش‌های متالوگرافی دیجیتال نوری و تحلیلی کلاسیک، باید نمونه‌های بریدگی عمود بر جهت نورد (نمونه‌های عرضی بریده شده از ناحیه مرکزی در امتداد ضخامت ورق) و نمونه‌هایی در جهت Z که برش آن‌ها انجام می‌شود. در قسمت میانی در امتداد ضخامت ورق قرار دارد و تقریباً موازی سازه راه راه است. نمونه های مقاومت ضربه باید مطابق با GOST 9454 نوع 11 ساخته شوند.

کنترل نمونه ها طبق روش ادعا شده برای ورق های فلزی با ضخامت 20 میلی متر یا بیشتر قابل انجام است. برای ساخت نمونه ها در جهت Z ورق هایی با ضخامت کمتر از 55 میلی متر، ساخت قسمت جانبی نمونه با استفاده از جوش اصطکاکی، جوش قوس دستی و ... مجاز است. مطابق با GOST 28870، اما لازم است که تأثیر جوش بر روی ناحیه شکاف در نمونه ضربه حذف شود.

نسبت مقادیر مقاومت ضربه نمونه های برش خورده در جهت عرضی به مقدار مقاومت ضربه نمونه هایی که در امتداد ضخامت ورق های نورد شده در جهت Z قرار گرفته اند با رابطه تعیین می شود.

علاوه بر این، اگر نسبت مقادیر مقاومت ضربه در محدوده 3 تا 5 باشد، ورق های نورد شده در معرض حرارت قرار می گیرند؛ اگر نسبت مقادیر چقرمگی ضربه بالاتر از 5 باشد، ورق های نورد شده در معرض سخت شدن قرار می گیرند. به دنبال آن درجه حرارت بالا در دمای 610 درجه سانتیگراد. تمپر کردن به شما امکان می دهد تنش های نوع II را کاهش دهید، شکل پذیری و مقاومت ضربه ای فولاد را افزایش دهید، در حالی که مقدار نوارها کمی تغییر می کند.

هنگام انجام خاموش کردن و تمپر بالا - تبلور مجدد کامل ساختار، می توان ساختار نواری را از بین برد (شکل 2، 3)، در نتیجه تفاوت در شکل پذیری و مقاومت ضربه در جهت های عرضی و Z به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

نمونه ای از روش

برای ارزیابی تأثیر ساختار نوار بر ناهمسانگردی خواص و تنظیم احتمالی این خواص مواد صفحه نورد پس از عملیات ترمومکانیکی، از یک ورق نورد گرم ضخیم از فولاد 08GNB پس از نورد کنترل شده در دمای نهایی 750- استفاده شد. 720 درجه سانتیگراد و به دنبال آن خنک شدن در هوا.

ترکیب شیمیایی فولاد مورد مطالعه در جدول 2 ارائه شده است.

نواربندی سازه بر اساس نتایج مقاومت ضربه و خواص مکانیکی ارزیابی شد.

نتایج آزمون در جدول 3 ارائه شده است.

همانطور که از نتایج به‌دست‌آمده (جدول 3) و همچنین از نسبت داده‌های آزمایش بر روی نمونه‌ها برای استحکام ضربه در جهت‌های عرضی و Z مشاهده می‌شود، می‌توان فرض کرد که این روش امکان تعیین کمی و کیفی درجه نواربندی سازه، کیفیت عینی ماده را شناسایی کرده و در صورت لزوم، تنظیم آن را با استفاده از تمپر انجام دهید، که تنش ساختاری را کاهش می دهد، یا عملیات حرارتی (سخت شدن + اعتدال زیاد) و تضمین تبلور مجدد ساختاری کامل (شکل 3) ) به منظور کاهش یا حذف نواربندی سازه. برای این منظور، ورقه‌های انتخاب شده در دمای 650 درجه سانتی‌گراد و عملیات حرارتی: سخت شدن از 910 درجه سانتی‌گراد در آب، تمپر در دمای 610 درجه سانتی‌گراد و نگهداری 4.5 دقیقه بر میلی‌متر قرار گرفتند.

اثر فنی و اقتصادی مورد انتظار، در مقایسه با نمونه اولیه، در امکان نظارت و تنظیم خواص و همچنین بهینه سازی فن آوری برای تولید صفحات بیان می شود که باعث افزایش قابلیت اطمینان و دوام محصولات به ویژه می شود. خطوط لوله و ساختارهای بدنه کشتی، از جمله تجهیزات دریایی گاز و نفت در قطب شمال ساخته شده از فولادهای فریت-پرلیت کم کربن آلیاژی اقتصادی.

ادبیات

1. Markov S.I.، Golovin S.V.، Kazantsev A.G. و غیره ارزیابی جامع نوار وارداتی در سال 2006 برای لوله های خط لوله نفت سیبری شرقی - اقیانوس آرام، پانزدهم کنفرانس بین المللی علمی و فنی "Pipes-2007"، چلیابینسک، 2007.

2. Anastasiadi G.P., Silnikov M.V. ناهمگونی و عملکرد فولاد. سن پترزبورگ: چند ضلعی، 2002، 623 ص.

3. Kazakov A.A.، Kiselev D.V.، Kazakova E.I.، Chigintsev L.S. توسعه روش هایی برای ارزیابی ناهمگنی ساختاری و شیمیایی فولادهای لوله مدرن. نشست تشک XX دانشکده متالورژی و دانشمندان حرارتی اورال "مشکلات فعلی متالورژی فیزیکی فولادها و آلیاژها". Perm-Ekaterinburg, 2010, p.44.

4. Malakhov N.V., Motovilina G.D., Khlusova E.I., Kazakov A.A. ناهمگونی سازه و روش های کاهش آن برای بهبود کیفیت فولادهای سازه ای. سوالات علم مواد، 1388، شماره 3(59)، صص 52-64.

روشی برای نظارت بر ورق‌های فولادی فریت-پرلیت نورد شده بر اساس درجه نواربندی، از جمله تولید نمونه‌هایی با جهت عرضی با بریدگی V شکل تیز، آزمایش برای تعیین مقاومت ضربه‌ای و نواربندی سازه فولادی نورد شده، با مشخصه آن نمونه‌هایی تولید می‌شوند که در امتداد ضخامت ورق نورد در جهت Z قرار می‌گیرند، در حالی که نمونه‌هایی با جهت عرضی و Z برش داده می‌شوند تا برش V شکل در قسمت میانی ورق نورد قرار گیرد. مقدار قدرت ضربه هر نوع نمونه در دمای عملیاتی (t e) و نسبت مقادیر ضربه ویسکوزیته نمونه:

جایی که
- مقاومت ضربه ای نمونه ها با برش تیز V شکل، بریده شده از قسمت میانی ورق های نورد شده در جهت عرضی،
- استحکام ضربه نمونه ها با بریدگی V شکل تیز، برش از قسمت میانی ورق های نورد شده در جهت Z و با نسبت مقادیر مقاومت ضربه ای برابر با 3-5، ورق های نورد شده در 650 درجه حرارت می شوند. درجه سانتیگراد، و با نسبت مقادیر مقاومت ضربه بالاتر، 5 ورق نورد شده در معرض سخت شدن قرار می گیرند و متعاقباً در دمای 610 درجه سانتیگراد تمپر می شوند.

صفحه 1

صفحه 2

صفحه 3

صفحه 4

صفحه 5

صفحه 6

صفحه 7

صفحه 8

صفحه 9

صفحه 10

صفحه 11

صفحه 12

صفحه 13

صفحه 14

صفحه 15

صفحه 16

صفحه 17

صفحه 18

صفحه 19

صفحه 20

صفحه 21

صفحه 22

صفحه 23

صفحه 24

صفحه 25

صفحه 26

صفحه 27

صفحه 28

صفحه 29

صفحه 30

آژانس فدرال
در مقررات فنی و مترولوژی

پیشگفتار

اهداف و اصول استانداردسازی در فدراسیون روسیه توسط قانون فدرال شماره 184-FZ مورخ 27 دسامبر 2002 "در مورد مقررات فنی" تعیین شده است و قوانین استفاده از استانداردهای ملی فدراسیون روسیه GOST R 1.0-2004 "استانداردسازی" است. در فدراسیون روسیه مقررات اساسی»

در مورد استاندارد

1 تهیه و معرفی شده توسط کمیته فنی استاندارد TC 145 "روش های کنترل محصولات فلزی"

2 تصویب و لازم الاجرا شدن به دستور آژانس فدرال مقررات فنی و اندازه شناسی مورخ 30 نوامبر 2011 شماره 657-st

3 این استاندارد از استاندارد ملی ایالات متحده ASTME 1268-01 "روش های ارزیابی درجه باند یا جهت گیری ریزساختارها" (ASTM E 1268-01 "ارزیابی درجه نواربندی یا جهت گیری ریزساختارها") با تغییر ساختار آن به مطابق با قوانین تعیین شده در GOST R 1.7-2008.

مقایسه ساختار این استاندارد با ساختار استاندارد ملی مشخص شده ایالات متحده در پیوست DA آورده شده است

4 برای اولین بار معرفی شد

اطلاعات مربوط به تغییرات این استاندارد در فهرست اطلاعات منتشر شده روزانه "استانداردهای ملی" و متن تغییرات و اصلاحات منتشر شده است.- V نمایه های اطلاعاتی منتشر شده ماهانه "استانداردهای ملی". در صورت تجدید نظر (جایگزینی) یا لغو این استاندارد، اطلاعیه مربوطه در فهرست اطلاعات منتشر شده ماهانه «استانداردهای ملی» منتشر خواهد شد. اطلاعات، اطلاعیه ها و متون مربوطه نیز در سامانه اطلاع رسانی عمومی درج می شود- در وب سایت رسمی آژانس فدرال مقررات فنی و اندازه گیری در اینترنت

1 منطقه استفاده 2 3 اصطلاحات، تعاریف و تعاریف. 3 4 جوهر روش ها. 6 5 نمونه برداری 7 6 آماده سازی نمونه 7 7 روش شناسی. 8 8 محاسبه نتایج. یازده 9 گزارش تست 13 10 دقت و خطا. 13 ضمیمه A.1 (هنجاری) نمونه هایی از اندازه گیری ریزساختارهای نواری یا جهت دار. 14 پیوست A.2 (اجباری) تبدیل مقادیر LC به مقادیر HRC و تخمین محتوای کربن. 22 ضمیمه بله (آموزنده) مقایسه ساختار این استاندارد با ساختار استاندارد ملی آمریکا به کار رفته در آن.. 24 پیوست DB (اطلاعاتی) اطلاعات مربوط به انطباق استانداردهای ملی مرجع با استانداردهای بین المللی که به عنوان مرجع در استاندارد ملی کاربردی ایالات متحده استفاده می شود.. 24

استاندارد ملی فدراسیون روسیه

فولاد

روش های ارزیابی درجه باندینگ
یا جهت گیری ریزساختارها

فولاد. ارزیابی درجه باند
یا جهت گیری ریزساختارها

تاریخ معرفی - 2012-09-01

1 منطقه استفاده

این استاندارد روش‌هایی را مشخص می‌کند که ظاهر سازه‌های نواری را توصیف می‌کند و درجه نواربندی را ارزیابی می‌کند. روش های مورد بررسی برای ارزیابی ماهیت و درجه نواربندی در ریزساختارهای فلزات و سایر موادی که در نتیجه تغییر شکل و سایر عملیات تکنولوژیکی دارای ساختار نواری یا جهت دار هستند، استفاده می شود. متداول ترین نمونه نواربندی، ساختار فریت-پرلیت نواری فولادهای کم کربن تغییر شکل یافته است. نمونه های دیگر باندینگ عبارتند از: نوار کاربید در فولادهای ابزارهایپریوتکتوئید و نوار مارتنزیتی در فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی شده. روش‌های ارائه‌شده همچنین می‌توانند برای مشخص کردن ریزساختارهای بدون نوار با ذرات فاز دوم جهت‌دار (کشیده) به درجات مختلف در جهت تغییر شکل استفاده شوند.

ریزساختارهای نواری یا جهت دار می توانند در فلزات و مواد تک فاز، دو فاز یا چند فازی شکل بگیرند. ظاهر جهت یا باند تحت تأثیر عوامل فرآیندی مانند نرخ تبلور، درجه تفکیک، درجه تغییر شکل سرد یا گرم، ماهیت فرآیند تغییر شکل مورد استفاده، عملیات حرارتی و عوامل دیگر قرار دارد.

نواربندی یا جهت ریزساختاری بر یکنواختی خواص مکانیکی تعیین شده در جهت گیری های مختلف نمونه ها با توجه به جهت تغییر شکل تأثیر می گذارد.

نتایج به‌دست‌آمده با این روش‌های آزمایشی می‌تواند برای کنترل کیفیت مواد مطابق با استانداردهای توافق شده بین مصرف‌کننده و سازنده، برای مقایسه فرآیندهای مختلف تکنولوژیکی یا انواع مختلف یک فرآیند و همچنین برای به دست آوردن موارد مورد نیاز استفاده شود. داده ها هنگام مطالعه رابطه بین ساختار و خواص.

2 مراجع هنجاری

این استاندارد از ارجاعات هنجاری به استانداردهای زیر استفاده می کند:

7.4.2 برای تعیین سختی متوسط، باید حداقل پنج اندازه گیری در هر نوع نوار (مارتنزیت اچ روشن و تیره یا مارتنزیت و بینیت، بسته به ماهیت نوارها) انجام شود. برای مناطق کوچک جداسازی، به دست آوردن پنج فرورفتگی ریزسختی یا بیشتر ممکن است امکان پذیر نباشد.

نکته - اگر تفاوت مقادیر میکروسختی Knoop بین نوارها ناچیز باشد، می توان با استفاده از این تفاوت معناداری آماری را تعیین کرد. تی-معیار همانطور که در اکثر کتاب های درسی آمار توضیح داده شده است.

7.4.3 تبدیل مقادیر سختی Knoop (NK) به مقادیر معادل سختی Rockwell C (HRC) به دقت زیادی نیاز دارد و ممکن است در معرض خطای قابل توجهی باشد، به خصوص اگر بارهای مورد استفاده در آزمایش کمتر از 500 گرم باشد. جداول ارائه شده در ASTM E 140 شامل تبدیل مقادیر NK به HRC (یا مقیاس های دیگر) برای فولادهای با سختی بالاتر از 251 NK نمی شود. با این حال، استاندارد ASTM A 370 چنین تبدیلی را برای محدوده مقادیر سختی که فولادهای عملیات حرارتی شده را پوشش می دهد، اجازه می دهد. برای تبدیل مقادیر NK به HRC، می توانید از فرمول های ارائه شده در ضمیمه A.2 نیز استفاده کنید.

7.4.4 برای کربن سخت شده و فولادهای آلیاژی با کسر جرمی کربن از 0.10٪ تا 0.65٪، اندازه گیری سختی در حالت سخت شده به فرد اجازه می دهد تا محتوای کربن در ماتریس و نوارها یا نقاط جداسازی را تخمین بزند. هم ماتریکس و هم نواحی جدا شده باید کاملاً مارتنزیتی باشند (به جز مقدار معمول آستنیت باقی مانده) و در حالت خاموش شده باشند. مقادیر میکروسختی مطابق Knoop (در بار 500 گرم) برای ماتریس و مناطق جداسازی به مقادیر HRC (فرمول (A.2.1) و (A.2.3) ضمیمه A.2)، کربن تبدیل می شود. محتوای بسته به مقدار سختی با استفاده از فرمول (A .2.4) ضمیمه A.2 تعیین می شود.

8 محاسبه نتایج

8.1 پس از اندازه گیری بر روی تعداد مورد نیاز فیلدها nیا اندازه گیری تعداد معینی از فرورفتگی های ریزسختی nمقدار متوسط ​​هر اندازه گیری را با تقسیم مجموع اندازه گیری ها بر پبرای تعیین مقادیر متوسط یا میانگین مقدار میکروسختی Knoop برای هر نوع نوار. برای ریزساختارهای با نوار بالا (خط تیره بالای مقدار نشان دهنده مقدار متوسط ​​است) اندازه گیری تعداد نوارها در هر 1 میلی متر (1/2) تقریبا مساوی) .

جایی که X i =نتایج اندازه گیری زمینه های فردی؛

جایی که س- انحراف معیار؛

تیبسته به تعداد اندازه گیری ها متفاوت است (جدول 2).

مقدار برای هر اندازه گیری به عنوان میانگین ± 95٪ کلر بیان می شود.

جایی که ایکس- مقدار متوسط ​​هر اندازه گیری.

دقت نسبی تخمین درصد خطای هر اندازه گیری به دلیل تغییر مقادیر از یک فیلد به میدان دیگر است. به طور معمول، دقت 30٪ یا کمتر کافی است. اگر %RA به طور قابل توجهی بالاتر باشد، ممکن است اندازه‌گیری‌های اضافی برای بهبود مقدار %RA انجام شود.

جدول 2 - مقادیر تیبرای محاسبه فاصله اطمینان 95٪

یادداشت 1 - nبا تعداد اندازه گیری ها مطابقت دارد.

8.5 میانگین فاصله (مرکز تا مرکز) برای یک فاز نواری یا جهت دار (یا جزء ساختاری)، S.B. ^ را می توان به صورت متقابل تعریف کرد N L ^

همچنین می توانید میانگین مسیر آزاد (لبه به لبه) را محاسبه کنید. برای انجام این کار، لازم است کسر حجمی را تعیین کنید Vvفاز نواری یا جهت دار (مواد تشکیل دهنده ساختاری) با شمارش نقطه ای (ASTM E 562) یا سایر روش های مناسب. میانگین مسیر آزاد λ^ از عبارت تعیین می شود

جایی که V v =کسر حجمی (نه درصد).

تفاوت بین فاصله متوسط ​​و متوسط ​​مسیر آزاد به فرد امکان می دهد میانگین عرض فاز نواری یا جهت یافته یا جزء سازه را تخمین بزنیم.

8.6 محاسبه ضریب ناهمسانگردی Al با استفاده از مقادیر میانگین تعیین شده در 8.1 از عبارت

این دو ضریب باید تقریباً برابر باشند، زیرا اگر تأثیر ذرات و مرزها و همچنین خطاهای محاسباتی را در نظر نگیریم، برای چنین ساختارهایی P L = 2N L.ضریب ناهمسانگردی برای یک ریزساختار غیر نواری با جهت تصادفی برابر با واحد است. با افزایش درجه جهت یا باند، ضریب ناهمسانگردی بالاتر از واحد افزایش می یابد.

8.7 درجه جهت گیری Ω 12 عنصر خطی نیمه جهت دار یک سازه در یک صفحه زمین دو بعدی را می توان با استفاده از مقادیر محاسبه کرد. N Lیا آرL،طبق فرمول در بند 8.1 تعریف شده است

این دو مقدار باید تقریباً برابر باشند، زیرا اگر تأثیر لمس ذرات و مرزها و همچنین خطاهای محاسباتی را در نظر نگیریم، برای چنین ساختارهایی پی ال = 2N L.درجه جهت گیری می تواند از صفر (توزیع کاملاً تصادفی) تا 1.0 (ساختار کاملاً جهت دار) متفاوت باشد.

9 گزارش تست

9.1 پروتکل باید حاوی اطلاعات کاملی در مورد نمونه آزمایش شده باشد: منشاء آن، مکان در محصول، نوع محصول، تاریخ تجزیه و تحلیل، تعداد میدان های اندازه گیری شده یا چاپ های ریزسختی، بزرگنمایی استفاده شده و غیره.

9.2 ماهیت و درجه باند یا جهت گیری موجود در ریزساختار را شرح دهید.

9.3 بسته به اندازه گیری های انجام شده، مقدار میانگین، انحراف معیار، فاصله اطمینان 95% و % دقت نسبی را برای هر اندازه گیری نشان دهید. N L ^ , N L || , پی ال ^ , پی ال|| و NK - برای هر نوع نوار). بعد، بسته به باند، مقادیر فاصله را نشان دهید S.B. ^ و λ ^ , محاسبه شده در 8.5.

9.4 برای نمونه هایی که ریزسختی نوارها در آنها تعیین شده است، در صورت نیاز، تفاوت مقادیر سختی Knoop بین نوارها را محاسبه کنید. تبدیل مقادیر NK به مقادیر HRC (یا مقیاس‌های دیگر) ممکن است حاوی خطای قابل توجهی باشد (مخصوصاً برای بارهای کمتر از 500 گرم).

9.4.1 برای کربن خاموش شده و فولادهای آلیاژی با ساختار مارتنزیتی ماتریس و مناطق جداسازی، محتوای کربن در زمینه و ناحیه جداسازی را می توان بر اساس مقادیر سختی در حالت کوئنچ، با استفاده از روش شرح داده شده در پیوست A.2. این روش فقط برای فولادهایی با کسر جرمی کربن از 0.10٪ تا 0.65٪، که در آنها هر دو منطقه جداسازی و ماتریس باید ساختار مارتنزیتی داشته باشند، قابل استفاده است. برای چنین نمونه هایی، درجه تفکیک کربن را می توان در پروتکل ارزیابی و گزارش کرد.

10 دقت و عدم قطعیت

10.1 هیچ استانداردی برای تعیین دقیق دقت اندازه گیری باندها و تشخیص خطاهای اندازه گیری وجود ندارد.

10.2 از آنجایی که نواربندی بر روی نمونه های متالوگرافی با جهت طولی برش موازی با جهت تغییر شکل تعیین می شود، تغییرات در صفحه پرداخت بیشتر از حدود 5 درجه بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد.

10.3 آماده سازی نادرست نمونه بر نتایج آزمایش تأثیر می گذارد. اچینگ باید تضاد قوی بین فازها یا اجزای ساختاری مورد نظر ایجاد کند. با این حال، برای معرف مورد استفاده برای آشکار کردن مرزهای دانه در یک فاز معین نامطلوب است.

10.4 درجه باند یا جهت و همچنین عرض نوارها ممکن است در ضخامت سطح مقطع نمونه متفاوت باشد. بنابراین، ویژگی های نواری یا جهت گیری در مکان های خاص باید ارزیابی شوند.

10.5 نتایج آزمون ممکن است تحت تأثیر بزرگنمایی مورد استفاده قرار گیرد. باید به اندازه کافی بالا باشد تا امکان شمارش دقیق تقاطعات ذرات یا تقاطع های مرزی فاز را فراهم کند. با این حال، بزرگنمایی باید تا حد امکان کم باشد به طوری که هر خط اندازه گیری تعداد کافی از دانه ها یا ذرات مورد نظر را قطع کند.

10.6 برای اطمینان از دقت کافی در شمارش و تعیین N L ^ , N L || , پی ال ^ , پی ال || خطوط اندازه گیری باید به طور دقیق عمود و موازی با جهت تغییر شکل ترسیم شوند. از انحراف خطوط از جهت عمود یا موازی بیش از 5 درجه باید اجتناب شود.

10.7 به عنوان یک قاعده، با افزایش تعداد فیلدهای اندازه گیری شده، تنوع آماری نتایج آزمون کاهش می یابد.

دقت نسبی اندازه گیری های انجام شده در جهت موازی با محور تغییر شکل داغ تقریباً همیشه بدتر از دقت اندازه گیری های عمود بر جهت تغییر شکل است، همانطور که از نتایج آزمایش ارائه شده در ضمیمه A.1 مشاهده می شود. برای تعداد معینی از میدان‌های اندازه‌گیری شده، دقت آماری عموماً برای ساختارهای درشت‌تر از ساختارهای ظریف‌تر و برای ساختارهای همسانگرد در مقایسه با سازه‌های با نوار بالا یا جهت‌دار بهتر است.

10.8 قوانین شمارش باید به شدت رعایت شود، در غیر این صورت همگرایی و تکرارپذیری تست های درون آزمایشگاهی و بین آزمایشگاهی بدتر می شود.

10.9 توصیف شفاهی ماهیت نواربندی یا جهت گیری کیفی و تا حدی ذهنی است. در حال حاضر، هیچ اصول مطلقی برای پیوند دادن پارامترهای کمی اندازه گیری شده و اصطلاحات کیفی مورد استفاده برای توصیف ریزساختار وجود ندارد.

10.10 از مقادیر ضریب ناهمسانگردی و درجه جهت گیری نمی توان برای تعیین اینکه آیا ریزساختار فقط به موازات جهت تغییر شکل جهت گیری شده است یا اینکه آیا واقعاً نواری است استفاده کرد. برای ایجاد این تفاوت، لازم است از روش های تشخیص تصویر استفاده شود که در محدوده روش مورد بحث در این استاندارد نیستند.

با این حال، یک اپراتور با تجربه قادر خواهد بود با استفاده از مثال های ارائه شده در پیوست A.1 بین دو شکل جهت گیری تمایز قائل شود.

10.11 استفاده از روش میکروسختی برای تعیین تفاوت سختی بین نوارها تابع همان عواملی است که بر دقت و عدم قطعیت نتایج چنین آزمایشاتی تأثیر می گذارد (ASTM E 384).

10.12 تبدیل مقادیر سختی Knoop در بار 500 گرم به مقادیر HRC منبع دیگری از عدم قطعیت را معرفی می کند که تعیین آن دشوار است.

10.13 پیش‌بینی محتوای کربن در فولادهای کربنی و آلیاژی خاموش شده (ماتریس و ناحیه جداسازی) یا تفاوت محتوای کربن بین منطقه جداسازی و ماتریس باید به دلیل تنوع داده‌های منتشر شده برای رابطه بین سختی خاموش شده، تقریبی در نظر گرفته شود (100). درصد مارتنزیت) و محتوای کربن در فولادهای کربنی و آلیاژی.

ضمیمه A.1
(اجباری)

نمونه هایی از اندازه گیری ریزساختارهای نواری یا جهت دار

الف.1.1 این پیوست نمونه هایی از ریزساختارهای تک فاز و دو فاز را ارائه می دهد (شکل های A1.1 - A1.17)، که درجات مختلف نواربندی یا جهت گیری ریزساختارها را نشان می دهد. به هر ریزساختار با توجه به نمودار نشان داده شده در شکل 1 توصیف کیفی داده شد و هر ساختار با استفاده از تکنیک های مناسب شرح داده شده در 6.3 اندازه گیری شد. تمام اندازه گیری ها با استفاده از بزرگنمایی دو برابری میکروگراف های ارائه شده انجام شد. شبکه اندازه گیری مورد استفاده برای این اندازه گیری ها شامل هشت خط موازی با فاصله 20 میلی متر از هم بود. طول هر خط 125 میلی متر و طول کل خط 1000 میلی متر است. شبکه اندازه گیری به طور متناوب عمود بر محور تغییر شکل و موازی با محور تغییر شکل در مکان های مختلف انتخاب شده به طور تصادفی از میکروعکس ها با حداقل جابجایی ممکن نصب شد. در هر میکروگراف، حداقل پنج اندازه گیری (معمولاً بیشتر) در هر جهت با استفاده از یک یا چند عملگر انجام شد. برای هر ریزساختار نشان داده شده، محور کرنش با جهت افقی مطابقت دارد.

فولاد مقاوم در برابر خوردگی تغییر شکل یافته AISI 312

شکل A.1.1 - غیر جهت دار، غیر باندی همسانگرد دو فاز
ریزساختاری که در آن فاز ماتریسی وجود ندارد. فریت (سیاه)، آستنیت (سفید)

فولاد مقاوم در برابر خوردگی تغییر شکل یافته AISI 329

V vj = 0,227 S.B. ^ = 0.0163 میلی متر λ ^ = 0.0126 میلی متر

توجه - اندازه گیری ها روی فاز آستنیتی (سفید) انجام شد. حکاکی رنگ.

شکل A.1.2 - ریزساختار دو فاز نواری با جهت گیری بالا.
آستنیت گرا (سفید) در فریت نواری گرا
ماتریس (از خاکستری به سیاه).

V v δ = 0,490 S.B. ^ = 0.0277 میلی متر λ^ = 0.0141 میلی متر

توجه - اندازه گیری ها بر روی دلتا فریت (فاز سفید) انجام شد. اچ کردن با محلول آبی رژیا در گلیسیرین.

شکل A.1.3 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: جهت دار،
کمی دراز، نیمه نواری (راه راه های پهن) دلتا فریت (سفید)
در یک ماتریس غیر جهت دار و بدون نوار از مارتنزیت معتدل (سیاه)

فولاد آلیاژی AISI 8715

توجه - اندازه گیری ها بر روی جزء بینیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 4٪ اسید پیکریک.

شکل A.1.4 - ریزساختار متشکل از دو جزء: نواری
بینیت فوقانی (تاریک) در یک ماتریس فریتی نواری و هم محور (نفت)

فولاد آلیاژی AISI 8620

توجه - اندازه گیری ها بر روی جزء پرلیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 4٪ اسید پیکریک.

شکل A.1.5 - ریزساختار متشکل از دو جزء: تقریباً همسانگرد
پرلیت کروی پراکنده (تیره) در ماتریس فریت هم محور (غیره نشده)

ورق فولادی ASTM A 588/A 588M

									S.B.^ (میلی متر)

شکل A.1.6 - ریزساختار متشکل از دو جزء: جزئی
پرلیت دراز، کمی نواری (تیره) به صورت هم محور، کمی نواری،
ماتریس فریت (نکشیده نشده).

ورق فولادی ASTM A 572/A 572M

									S.B.^ (میلی متر)

توجه - اندازه گیری ها بر روی جزء پرلیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 4٪ اسید پیکریک.

شکل A.1.7 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: جهت دار،
پرلیت تا حدی دراز، عمدتاً نواری (تیره) به صورت نواری،
ماتریس فریت هم محور (نکشیده نشده).

ورق فولادی ASTM A 572/A 572M (کم کربن)

									S.B.^ (میلی متر)

توجه - اندازه گیری ها بر روی جزء پرلیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 4٪ اسید پیکریک.

شکل A.1.8 - ریزساختار متشکل از دو جزء: جهت دار،
پرلیت عمدتاً کشیده و کاملاً نواری (راه راه‌های باریک).
(تاریک) در یک ماتریس فریتی نواری و هم محور (غیره نشده).

فولاد X42 برای خطوط لوله

									S.B.^ (میلی متر)

توجه - اندازه گیری ها بر روی جزء پرلیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 4٪ اسید پیکریک.

شکل A.1.9 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: دراز،
پرلیت کاملاً راه راه (مخلوط عرض نوارهای باریک و متوسط).
در یک ماتریس فریتی دراز و کاملاً نواری (غیره نشده).

بلبرینگ فولادی AISI M50

شکل A.1.10 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: دراز،
کاربیدهای آلیاژی جهت دار، کمی نواری (سفید) به صورت غیر باند،
ماتریس مارتنزیت غیر جهت دار (سیاه)

توجه - اندازه گیری ها روی کاربیدها انجام شد. حکاکی در معرف مرمر.

شکل A.1.11 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: دراز،
کاربیدهای آلیاژی راه راه (سفید) جهت دار، کشیده نشده،

توجه - اندازه گیری ها روی کاربیدها انجام شد. حکاکی در معرف مرمر.

شکل A.1.12 - ریزساختار متشکل از دو جزء: دراز،
کاربیدهای آلیاژی جهت دار، راه راه (سفید) در غیر جهت،
ماتریس کمی نواری از مارتنزیت تمپر شده (سیاه)

فولاد مقاوم در برابر خوردگی AISI 440C

توجه - اندازه گیری ها روی کاربیدها انجام شد. حکاکی در معرف مرمر.

شکل A.1.13 - ریزساختار متشکل از دو جزء: کروی
کاربیدهای آلیاژی (سفید) با بخیه های عظیم
کاربیدهای آلیاژی راه راه (کاربیدهای زاویه ای بزرگ در خطوط قابل مشاهده است)

فولاد پرسرعت AISI M2

توجه - اندازه گیری ها روی کاربیدها انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 10٪ اسید نیتریک.

شکل A1.14 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: کروی و
کاربیدهای آلیاژی زاویه دار و کمی نواری (سفید) در یک ماتریس از
مارتنزیت تمپر شده (سیاه)

فولاد پرسرعت AISI M2

یادداشت

1 اندازه گیری روی کاربیدها انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 10٪ اسید نیتریک.

2 در نمونه نشان داده شده در شکل A1.14، کاربیدها به طور یکنواخت تر از نمونه نشان داده شده در شکل A1.15 توزیع شده اند، بنابراین، با همان تعداد میدان های اندازه گیری شده، مقادیر س 95% کلر و RA افزایش می یابد زیرا توزیع یکنواخت تر می شود.

شکل A.1.15 - ریزساختار، متشکل از دو جزء: کروی و
کاربیدهای آلیاژی نواری زاویه‌دار (سفید) با بخیه‌های کوچک و بزرگ
در یک ماتریس از مارتنزیت تمپر شده (سیاه)

فولاد آلیاژی AISI 1547

توجه - حکاکی رنگی.

شکل A.1.16 - ریزساختار متشکل از دو جزء: چند
نوارهای دراز منفرد از مارتنزیت نور اچ شده (سفید).
ماتریس مارتنزیت سخت شده بدون نوار

فولاد آلیاژی AISI 9310

مارتنزیت

یادداشت

1 V vM= 0,3417, S.B. ^ = 0.183 میلی متر و λ^ = 0.121 میلی متر.

2 اندازه گیری بر روی مارتنزیت انجام شد. اچ کردن در محلول الکل 2٪ اسید نیتریک.

شکل A.1.17 - ریزساختار متشکل از دو جزء: قوی
نواری (باندهای پهن) مارتنزیت (سبک) به صورت نواری، غیر جهت دار
ماتریس بینیت (تاریک).

ضمیمه A.2
(اجباری)

تبدیل مقادیر NK به مقادیرHRC و ارزیابی کربن

A.2.1 تبدیل سختی Knoop به سختی Rockwell C

A.2.1.1 ASTM A 370 تبدیل از سختی Knoop (HK) به سختی Rockwell C (HRC) را برای طیف کامل مقادیر HRC مورد استفاده برای فولادها فراهم می کند. این مقادیر تبدیل HRC برای مقادیر سختی Knoop به دست آمده در بارهای 500 گرم و بالاتر داده شده است. هنگام اندازه گیری سختی Knoop با کاهش بار زیر 500 گرم، دقت تبدیل مقادیر به دست آمده به HRC کمتر می شود.

A.2.1.2 رسم این داده ها بر روی یک نمودار رسم شده در مختصات نیمه لگاریتمی (HK در مقیاس لگاریتمی و HRC در مقیاس خطی) یک رابطه خطی را برای مقادیر سختی ≥ 360 HK و 36 HRC نشان می دهد. تحلیل رگرسیون خطی برای این ناحیه از مقادیر تبدیل رابطه زیر را نشان می دهد:

HRC (تبدیل شده) = (77.6 lg НK) - 162.2، (A.2.1)

که در آن ضریب همبستگی 0.999908 است. هنگام استفاده از این فرمول، دقت تعیین HRC در محدوده ± 0.17 واحد HRC برای بازه 360 - 870 NK و در ± 0.10 HRC برای بازه 495 - 870 NK است. این درجه کوچک از خطا به طور قابل توجهی کمتر از خطاهای مربوط به اندازه گیری مقادیر NDT یا درونیابی بین مقادیر داده شده در نوموگرام است و نباید تأثیر قابل توجهی بر تفاوت مقادیر تبدیل HRC برای باندهای مختلف داشته باشد. عبارت فوق را می توان به راحتی برای محاسبات با استفاده از یک ماشین حساب معمولی استفاده کرد.

A.2.1.3 از آنجایی که رابطه بین log HK و HRC برای مقادیر HK زیر 360 خطی نیست، استفاده از عبارت (A.2.1) برای مقادیر ≤360 HK منجر به مقادیر HRC بالاتری می شود.

A.2.1.4 برای مقادیر سختی Knoop (در بار 500 گرم) زیر 360 HK، عبارت زیر را می توان برای بدست آوردن مقادیر HRC معادل استفاده کرد:

HRC (تبدیل شده) = (103.76 lg HK) - 228.7. (A.2.2)

این عبارت به شما امکان می دهد مقادیر داده شده در استاندارد ASTM A 370 را با دقت ≤ 0.29 HRC در محدوده 342 تا 251 NK پیش بینی کنید. ضریب همبستگی 0.999448 است.

الف.2.2 برآورد محتوای کربن بر اساس سختی خاموش شده

الف-2-2-1 برای فولادهای کربنی و آلیاژی با محتوای کربن از 0.10٪ تا 0.65٪، رابطه مستقیمی بین سختی مارتنزیت خاموش شده و محتوای کربن وجود دارد. مطالعات سختی‌پذیری چنین وابستگی را برای ریزساختارهای کاملاً مارتنزیتی در فولادهایی که به سرعت از دماهای آستنیته شدن خاص سرد می‌شوند، نشان داده‌اند. نموداری از چنین داده‌هایی که در مختصات مستطیلی استاندارد ترسیم شده است، دو مقطع خطی را نشان می‌دهد که شیب آنها در 58 HRC (0.44% C) تغییر می‌کند.

A.2.2.2 تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی مقادیر سختی پس از سخت شدن از 38 تا 58 HRC (0.10٪ - 0.44٪ C) وابستگی همبستگی زیر را نشان می دهد.

% C = (0.0167 HRC) - 0.539 (A.2.3)

با ضریب همبستگی 0.9985.

برای مقادیر سختی پس از سخت شدن 58 - 64 HRC (0.44٪ - 0.65٪ C)، وابستگی همبستگی زیر به دست آمد:

% C = (0.0358 HRC) - 1.639 (A.2.4)

با ضریب همبستگی 0.9836.

A.2.2.3 برای نشان دادن استفاده از این رابطه، تجزیه و تحلیل داده ها برای نمونه ای از فولاد AISI 1547 (شکل A.1.16) برای پیش بینی محتوای کربن در ماتریس و نوار جداسازی انجام شد. این نمونه در حالت کوئنچ بود و با اندازه گیری سختی Knoop (در بار 500 گرم)، مقادیر 744.5 در نوار اچ شده سبک و 688.8 در ماتریس به دست آمد. با استفاده از عبارت (A.2.2)، هنگام تبدیل این مقادیر NC به مقادیر HRC، 62.0 HRC برای نوار و 58.0 HRC برای ماتریس به دست می آید.

الف.2.2.4 با استفاده از بیان (A.2.4)، محتوای کربن در ماتریس 0.44٪ و در نوار نور اچ - 0.58٪ تعیین شد. لازم به ذکر است که مقدار سختی 58 HRC مربوط به نقطه عطف بین دو بخش خطی وابستگی HRC در مقابل کسر جرمی کربن. اگر از عبارت (A.2.3) برای پیش‌بینی محتوای کربن در ماتریس استفاده کنیم، 0.43% C به دست می‌آید. داده‌های تجربی در مورد سخت‌پذیری نشان می‌دهد که سختی 58 HRC پس از خاموش کردن در فولادهایی با محتوای کربن از 0.43٪ تا 0.45 مشاهده می‌شود. ٪. بنابراین، محدوده باریکی از عدم قطعیت در پیش‌بینی‌های محتوای کربن (حدود 0.01% C)، به ویژه در محتوای کربن 0.44٪ و بالاتر وجود دارد. با این حال، این درجه از عدم قطعیت بیش از حد نیست و کمتر از خطای است که می توان با استفاده از روش های ریز تحلیلی به دست آورد. روش توصیف شده فقط برای فولادهای در حالت کوئنچ با ساختار کاملاً مارتنزیتی (در فولادهای پر کربن مقدار کمی آستنیت باقی مانده وجود خواهد داشت) با کسر جرمی کربن 0.10٪ تا 0.65٪ قابل اجرا است.

توجه، تفاوت های کاملاً قابل توجهی در روابط منتشر شده بین محتوای کربن و HRC برای مارتنزیت 100٪ وجود دارد.

برنامه بله
(آموزنده)

مقایسه ساختار این استاندارد با ساختار به کار رفته در آن
استاندارد ملی ایالات متحده

جدول DA.1

ساختار این استاندارد	ساختار استاندارد ملی ایالات متحده ASTM E 268-01
1 منطقه استفاده	1 منطقه استفاده
3 اصطلاحات، تعاریف و تعاریف 3.1 تعاریف 3.2 علامت گذاری	3 اصطلاحات
4 جوهر روش ها	4 مروری بر روش ها 5 معنا و کاربرد
5 نمونه برداری	7 نمونه برداری
6 آماده سازی نمونه	8 آماده سازی نمونه 9 کالیبراسیون نمونه
7 روش شناسی	10 روش شناسی
8 محاسبه نتایج	11 محاسبه نتایج
9 گزارش تست	12 گزارش تست
10 دقت و عدم قطعیت	13 دقت و خطا
پیوست A.1 نمونه هایی از اندازه گیری ریزساختارهای نواری یا جهت دار	ضمیمه A نمونه هایی از اندازه گیری ریزساختارهای راه راه و جهت دار

برنامه DB
(آموزنده)

اطلاعات مربوط به انطباق استانداردهای ملی مرجع با استانداردهای بین المللی
استانداردهای مورد استفاده به عنوان مرجع در کاربرد
استاندارد ملی ایالات متحده

جدول DB.1

تعیین استاندارد مرجع		تعیین و نام مربوطه استاندارد ملی
*هیچ استاندارد ملی مربوطه وجود ندارد. قبل از تایید آن، استفاده از ترجمه روسی این استاندارد توصیه می شود. ترجمه این استاندارد در صندوق اطلاعات فدرال مقررات و استانداردهای فنی قرار دارد.

کلید واژه ها:فولاد، باند، تقاطع ذرات، تقاطع مرزی، ضریب ناهمسانگردی، ریزسختی، جهت گیری، استریولوژی

عناصر اصلی ریزساختار فلزی که از نظر متالوگرافی کنترل می شوند عبارتند از پرلیت و انواع پراکنده تر آن (سوربیتول، تروستیت)، فریت، سمنتیت اضافی، مارتنزیت و محصولات تجزیه آن در حین طبع، آستنیت و دلتا فریت در فولادهای ویژه، جزء کاربید در هایپریوتکتوئید. فولادها، فولادها و چدن ها، گرافیت، ساختارهای عملیات شیمیایی- حرارتی، فازهای غیرفلزی (سولفیدها، اکسیدها، نیتریدها و غیره)، ترکیبات بین فلزی، ساختارهای مختلف یوتکتوئیدی و پریتکتوئیدی و محصولات تجزیه آنها، محصولات سخت کننده پراکندگی در آهن، آلیاژهای نیکل و مواد غیر آهنی، اجزای مختلف ساختاری آلیاژها، ساختارهای تک فاز آلیاژهای مجزا و غیره.

کنترل ریزساختار

معرف های اصلی برای اچ کردن ریز مقاطع فولاد: محلول اسید نیتریک (4 سانتی متر 3، چگالی 1.405) در الکل اتیلیک (100 گرم). محلول اسید پیکریک (4 گرم) در الکل اتیلیک؛ برای فولادهای دو فاز - محلولی از اسیدهای پیکریک (0.4 گرم) و هیدروکلریک (5 میلی لیتر، چگالی 1.19) در الکل (55 میلی لیتر). ریزساختار با مشاهده ریز مقاطع اچ شده بر روی میکروسکوپ های نوری و مقایسه آنها با تصاویر مرجع ارزیابی می شود. به عنوان مثال، با توجه به درجه پراکندگی، پرلیت دانه ای و لایه ای، مارتنزیت، نیتریدها به 10 و با توجه به ماهیت ناهمگنی کاربید و شبکه کاربید - به 6 نقطه تقسیم می شوند. ساختارهای مخلوط متشکل از پرلیت و فریت، مارتنزیت و تروستیت، پرلیت دانه‌ای و لایه‌ای نیز با مقایسه با استانداردهای مقیاس ده نقطه‌ای ارزیابی می‌شوند. انتخاب بزرگنمایی میکروسکوپ به ریزساختار کنترل شده بستگی دارد: X500 - برای پرلیت معمولی و X1000 - هنگام تعیین پراکندگی پرلیت لایه ای و دانه ای و اندازه سوزن های مارتنزیت. X500 - هنگام تعیین مش کاربید و X 100 - هنگام تعیین ناهمگنی کاربید.

ریزساختار فولادهای کربنی ابزار (GOST 1435-74) در مقیاس 10 نقطه ای ارزیابی می شود. امتیازهای نامعتبر برای ارسال فلز 1 (ساختار فلز آنیل نشده) و 10 (پرلیت صفحه درشت که از گرم شدن بیش از حد در طی فرآیند آنیل به دست می آید) است. ضمناً برای گریدهای فولادی U10 (A) - U13 (A) سازه منطبق با استانداردهای 2 و 9 مجاز نمی باشد.ریزساختار طبق استانداردهای 3-8 (پرلیت دانه ای با مقدار کمی لایه) قابل قبول در نظر گرفته می شود. تمام گریدهای فولادی. میله های تا ضخامت 60 میلی متر در مقاطع عرضی با بزرگنمایی X500 بررسی می شوند. سرباره برای ارزیابی ریزساختار فولادهای آلیاژی ابزار (GOST 5950-73) از 10 میکروعکس تشکیل شده است. پنج نقطه اول ساختار پرلیت دانه ای با اندازه دانه های سمنتیت تا 10 میکرون است. در ادامه - با افزایش ثابت مقدار پرلیت لایه ای تا 100% در استاندارد شماره 10. قابل قبول برای میله های با اندازه تا 60 میلی متر نقاط 1-6 می باشد.

مقدار زیادی از کنترل ریزساختار در فولاد بلبرینگ و غلتکی (GOST 801-78) انجام می شود. ساختار پرلیت با ده استاندارد نشان داده شده است که پنج استاندارد اول پرلیت ریزدانه با توزیع یکنواخت را نشان می دهند، نقاط 6 و 7 - پرلیت دانه درشت با حضور پرلیت لایه ای، نقاط 8-10 - پرلیت لایه ای درشت. برای فولاد ШХ15 استانداردهای 1 تا 4 قابل قبول در نظر گرفته می شود، برای فولاد ШХ15C - از 1 تا 5. ارزیابی نوارهای ساختاری بر روی ریز مقاطع طولی با ضخامت 10-12 میلی متر انجام می شود. نمونه های فولادی آنیل شده سخت شده (5±845 درجه سانتیگراد، روغن)، حرارت داده می شوند (150-160 درجه سانتیگراد، 1 ساعت) و (15-20 ثانیه) در محلول تازه تهیه شده 4٪ اسید نیتریک در الکل اتیلیک اچ می شوند. از سرباره پنج نقطه ای استفاده می شود که بر اساس اصل افزایش عرض نوارهای ساختاری ساخته شده است. در فولادهای بلبرینگ تفکیک کاربید نیز بررسی می شود. نمونه های انتخاب شده برای کنترل نوارهای ساختاری تا زمانی که سطح مقطع صیقلی به شدت تیره شود، اچ می شوند و با بزرگنمایی X (90-110)، با استانداردهای عکس در مقیاس چهار نقطه ای از نظر وسعت و اندازه کاربیدها مقایسه می شوند.

کنترل ریزساختار ورق ها و نوارهای ساخته شده از کربن و فولاد کم کربن توسط GOST 5640-68 تنظیم می شود. سمنتیت آزاد ساختاری، پرلیت، باند و ساختار Widmanstätten ارزیابی می‌شوند. ریز مقاطع با ابعاد 30×40 میلی متر برش داده می شوند تا صفحه آنها با جهت الیاف منطبق باشد (نمونه های طولی). ارزیابی سمنتیت و پرلیت از نظر ساختاری آزاد در فولادهای کم کربن با افزایش X (360-400)، نواربندی و ساختار Widmanstätten - با افزایش X100 انجام می شود. مقیاس برای ارزیابی سمنتیت آزاد ساختاری در فولاد کم کربن آنیل شده (کربن تا 0.15٪) بسته به تعداد، شکل و محل ذرات سمنتیت ساخته شده است و از سه ردیف و شش نقطه تشکیل شده است. برای ارزیابی میزان و ماهیت آرایش پرلیت در فولاد تغییر شکل یافته با کربن کم (کربن 0.10-0.30٪) - دو ردیف و شش نقطه. نواربندی ساختار توسط ناحیه جداسازی از تجمع پرلیت یا فریت کنترل می شود. مقیاس برای ارزیابی ساختار Widmanstätten (دو ردیف، شش نقطه) در فولادهای پرلیتی بر اساس اصل افزایش تعداد و اندازه رسوبات فریت سوزنی شکل و اندازه دانه تعیین شده توسط شبکه فریت ساخته شده است.

با توجه به GOST 801-78، GOST 5950-73، GOST 1435-74 و تعدادی از مشخصات، کنترل مش کاربید ارائه شده است. نمونه های طولی برای آزمایش فولاد بلبرینگ از مرکز قطعه کار بریده شده و سخت می شوند، ریز مقاطع در محلول 4٪ اسید نیتریک در الکل اتیل حکاکی می شوند و با بزرگنمایی X500 با مقیاس پنج نقطه ای مقایسه می شوند. نمونه‌های فولاد آلیاژی ابزار (GOST 5950-73) در فاصله حداقل 20 میلی‌متر از انتهای میله (در امتداد یا روی فیبر) بریده می‌شوند و در دمای مشخص شده برای این درجه فولادی سخت می‌شوند. ریز مقاطع اچ شده با یک مقیاس شش نقطه ای مقایسه می شوند. مقیاس ارزیابی شبکه کاربید در فولادهای ابزار کربنی هیپریوتکتوئید (GOST 1435-74) از پنج استاندارد عکس تشکیل شده است.

ناهمگنی کاربید (تفکیک کاربید) در گریدهای فولادی با سرعت بالا (GOST 19265-73) و برخی آلیاژهای ابزار (GOST 5950-73) نظارت می شود. طبق GOST 19265-73، نمونه های طولی با ضخامت 10 - 12 میلی متر در فاصله حداقل 30 میلی متر از منطقه خرد شدن انتهایی بریده می شوند. نمونه ها طبق رژیم تعیین شده برای هر فولاد تحت سخت شدن قرار می گیرند و در دمای 700-680 درجه سانتیگراد (1 ساعت) تمپر می شوند.

ریز مقاطع در محلول 4٪ اسید نیتریک در اتیل الکل اچ می شوند. بسته به شکل مقطع فولاد، ناهمگنی کاربید در یک دایره در وسط شعاع، در یک مربع - در فاصله 0.25 از ضلع مربع، و در یک نوار - در فاصله از فاصله بررسی می شود. 0.25 ضخامت از وسط ضلع پهن. با افزایش x (90-110)، آنها با دو استاندارد عکس هشت نقطه ای مقیاس های پیوست مقایسه می شوند. امتیاز ناهمگونی کاربید هر بخش به عنوان میانگین حسابی رتبه‌بندی‌های پنج بدترین میدان دید تعیین می‌شود. فولادهای با تنگستن بالا در مقیاس ۱، فولادهای تنگستن کم و فولادهای تنگستن-مولیبدن در مقیاس ۲ رتبه‌بندی می‌شوند.

ناهمگنی کاربید مطابق با GOST 5950-73 بر روی نمونه ها هم در حالت تحویل (پس از بازپخت) و هم پس از خاموش کردن و تمپر مطابق با مقیاس های این استاندارد نظارت می شود. به درخواست مصرف کنندگان، نمرات فولاد 11ХФ، 13Х، 9Х1، X، 12Х1، 9ХС، В2Ф، ХГС، 9ХВГ، ХВГ در مقیاس 6A () رتبه بندی می شوند.

هنگام نظارت بر ناهمگونی کاربید در نمونه های آنیل شده، اچ الکترولیتی در محلول آبی 10٪ اسید اگزالیک در حالت: چگالی جریان 40 A/dm 2، زمان اچ 30-40 ثانیه استفاده می شود. ارزیابی بر اساس بدترین بخش از بخش انجام می شود. برای فولاد تا اندازه 25 میلی متر، کل صفحه مقطع بررسی می شود؛ برای فولاد با اندازه های بزرگ، میدان مقطع نصف شعاع 0.5± میلی متر است. ارزیابی با بزرگنمایی x100 انجام می شود.

روش های نظارت بر جزء فریت (فاز آلفا) در فولادهای زنگ نزن آستنیتی توسط GOST 11878-66 ایجاد شده است. نمونه ها برای کنترل متالوگرافی در امتداد الیاف میله ها بریده می شوند. ریز مقاطع در معرض الکترولیتی (در محلول آبی 10٪ اسید اگزالیک در دمای اتاق و چگالی جریان 0.03-0.08 A/cm 2 برای 20-40 ثانیه) یا شیمیایی (ترکیب معرف: 20 میلی لیتر آب و اسید هیدروکلریک غلیظ و 4) قرار می گیرند. گرم سولفات مس، در دمای اتاق، 8-10 ثانیه) اچینگ. محتوای فاز آلفا با افزایش X (280-320) در مکانی با بالاترین محتوا در مقایسه با دو ردیف استاندارد عکس در مقیاس پنج نقطه‌ای ارزیابی می‌شود.

کنترل آخال های غیر فلزی(NV).

روش های متالوگرافی زیر برای ارزیابی آلودگی فولادها و آلیاژها با اجزاء غیر فلزی استفاده می شود (GOST 1778-70):

روش Ш (گزینه های Ш 1—Ш 4) - مقایسه با مقیاس های استاندارد که برای ارزیابی فلز تغییر شکل داده شده استفاده می شود.

روش K (گزینه های Kl-K2) - شمارش تعداد اجزاء مورد استفاده برای فلز تغییر شکل یافته و ریخته گری.

روش P (گزینه های P1 - P4) - محاسبه تعداد و درصد حجم اجزاء مورد استفاده برای فلز تغییر شکل یافته و ریخته گری.

روش L (گزینه های L1-L2) - شمارش خطی اجزاء برای ریخته گری. حداقل شش نمونه از هر گرما آزمایش می شود.

ارزیابی NV فلز تغییر شکل داده شده با روش III با مقایسه با مقیاس های استاندارد هنگام مشاهده کل سطح مقاطع بدون شکاف با جهت طولی الیاف انجام می شود، بسته به گزینه ارزیابی، افزایش x (90) است. -110) یا x (170-210).

مقیاس پنج نقطه ای انواع NV زیر را طبقه بندی می کند:

اکسیدهای خطی (OS)، اکسیدهای نقطه‌ای (OT)، سیلیکات‌های شکننده (SH)، سیلیکات‌های پلاستیکی (SP)، سیلیکات‌های غیرقابل تغییر شکل (SN)، سولفیدها (C)، نیتریدهای خطی و کربنیتریدها (NS)، نیتریدهای نقطه‌ای و کربنیتریدها ( NT) و نیتریدهای آلومینیوم (NA).

اگر موارد در شکل و اندازه را نتوان با یکی از دو نقطه مجاور ارزیابی کرد، امتیاز 0.5 مجاز است. 1.5; 2.5 و غیره امتیاز. گنجاندن بالاتر از نمره 5 با علامت "بیشتر" (> 5) ارزیابی می شود. در صورت عدم وجود هر نوع شامل، و همچنین در مواردی که بزرگی آن‌ها بیش از نصف نمره 1 باشد، نمره «صفر» داده می‌شود. اگر چندین نوع شامل در یک میدان دید یافت شود، یک ارزیابی برای هر نوع ادخال به صورت جداگانه انجام می شود: استثنا در مواردی است که در یک میدان دید، آخال های خطی از اکسیدها، سیلیکات ها و نیتریدهای ترد و پلاستیکی و ادغام نقطه ای اکسیدها و نیتریدها وجود داشته باشد. در هر دو مورد، ارزیابی به صورت تجمعی انجام می شود و نتایج با توجه به نوع غالب گنجاندن ثبت می شود.

روش III دو معیار برای ارزیابی یک بخش نازک ارائه می‌کند: با توجه به آلوده‌ترین ناحیه بخش نازک (حداکثر امتیاز) و با توجه به تعداد میدان‌های دید با امتیاز 2 یا بیشتر برای هر نوع گنجاندن. آلودگی مذاب بر اساس چهار معیار ارزیابی می شود: میانگین امتیاز، محاسبه شده به عنوان میانگین حسابی حداکثر امتیازات هر نمونه برای هر نوع گنجایش. میانگین و حداکثر نمرات و تعداد نمونه های دارای امتیاز بالاتر از حداکثر به عنوان درصدی از تعداد کل نمونه ها. میانگین و حداکثر امتیاز و تعداد نمونه با حداکثر امتیاز. تعداد فیلدهای بصری با امتیاز 2 و. بیشتر (به طور جداگانه برای اجزای اکسیژن، سولفید و نیترید، به مساحت 10 سانتی متر مربع اختصاص داده شده است).

هنگام نظارت بر آلودگی فولاد با روش NV، تعداد آخال ها با بزرگنمایی x (170-180) در کل سطح بخش پرداخت شده با استفاده از مقیاس چشمی با مقدار تقسیم 0.0005 ± 0.007 میلی متر محاسبه می شود. مقاطع با جهت طولی فیبر استفاده می شود. تعداد آخال های اکسیژن، سولفید و نیترید به طور جداگانه در پنج گروه تعیین می شود که بسته به حداکثر اندازه ادخال ها می توان تعداد آنها را افزایش داد. هنگام نظارت بر NV با استفاده از این روش، بسته به گزینه، دو معیار برای ارزیابی آلودگی یک بخش و ذوب وجود دارد: گزینه K1 - معیار آلودگی یک بخش، تعداد درج گروه های 1 - 5 است، ذوب - تعداد اجزاء هر گروه در مساحت 24 سانتی متر مربع؛ گزینه K2 - تعداد آخال های گروه های 2 - 5 به عنوان معیار آلودگی بخش جلا داده می شود، ذوب - تعداد اجزاء هر گروه در مساحت 24 سانتی متر مربع.

طبق روش P، فلز تغییر شکل یافته بر روی مقاطع در جهت الیاف ارزیابی می شود؛ استفاده از مقاطع طولی مجاز نیست. اندازه انکلوزیون ها با استفاده از مقیاس چشمی تعیین می شود و بسته به سطح آنها به 13 گروه (از 0.18 تا 1444 تقسیم مقیاس چشمی در هر مربع) توزیع می شود. بزرگنمایی میکروسکوپ روی x300 (گزینه P1)، x400 (P2)، x500 (PZ) و x600 (P4) تنظیم شده است. ملاک ارزیابی آلودگی یک مقطع نازک، مقدار درصد حجمی و تعداد درجات با اندازه معین است؛ مذاب، مقدار میانگین حسابی درصد حجمی هر بخش و تعداد درج‌های گروه‌های خاص در آن است. مساحت 100 میلی متر مربع قبل از مشاهده، بخش نازک از لبه به مرکز به پنج منطقه مساوی کشیده می شود. مجموعه ای از میدان های دید بسته به بزرگنمایی میکروسکوپ انجام می شود. برای محاسبه مساحت اشغال شده توسط ادخال ها در یک مقطع نازک، تعداد درجات هر گروه در مقدار متوسط ​​​​مساحت گنجاندن این گروه ضرب می شود و محصولات حاصل برای همه گروه ها خلاصه می شود. محتوای NI در درصد حجمی برای ذوب به عنوان میانگین حسابی تعیین همه نمونه ها محاسبه می شود.

روش های شناسایی و تعیین اندازه دانه در فولاد

از روش های متالوگرافی (GOST 5639-82) می توان برای تعیین موارد زیر استفاده کرد: تمایل دانه به رشد با اندازه گیری اندازه آن پس از حرارت دادن در شرایط دما-زمان معین. سینتیک رشد دانه با تعیین اندازه آن بسته به دمای حرارت و زمان نگهداری. ارزش دانه واقعی (واقعی) در حالت ثابت محصولات فلزی.

هنگام تعیین تمایل به رشد، دانه آستنیت با یکی از روش های زیر شناسایی می شود: سیمان کردن، اکسیداسیون، اچ کردن مرزهای دانه، در امتداد یک شبکه فریت یا سمنتیت، یا از طریق شبکه تروستیت. روش تشخیص دانه بسته به ترکیب شیمیایی فولاد، هدف آزمایش و مطابق با مستندات فنی انتخاب می شود. با توجه به روش های سیمان کاری و اکسیداسیون، دانه پس از اچ کردن مقاطع با استفاده از مش سیمانیت و مش اکسیدی شناسایی می شود. روش اچ کردن مرزهای دانه آستنیت برای فولادهای کربنی و آلیاژی که به مارتنزیت یا تروستیت سوزنی (بینیت) سخت می شوند و همچنین برای فولادهایی که در آنها به سختی شبکه فریت یا سیمانیت به دست می آید استفاده می شود. در این مورد، برای شناسایی دانه، بخش نازک در معرف ها با افزودن ترکیبات آلکیل سولفونات، که در مواد شوینده "Astra"، "Novost"، "Synthol" و غیره موجود است، حک می شود.

1) برای فولادهای آستنیتی، آلیاژهای مبتنی بر نیکل و آهن نیکل، اچ شیمیایی در معرف مرمر استفاده می شود (20 گرم سولفات مس، 100 سانتی متر مکعب اسید کلریدریک، 100 سانتی متر مکعب الکل اتیلیک).

2) برای فولادهای کلاس آستنیتی و مارتنزیتی و آلیاژهای مبتنی بر نیکل - اچ الکترولیتی به مدت 1 - 10 دقیقه با ولتاژ در پایانه های حمام 2-10 ولت در محلول 1٪ اسید اگزالیک.

3) برای فولادهای کلاس آستنیتی و مارتنزیتی آستنیتی - اچ شیمیایی (خیساندن سطح آسیاب با سواب پنبه ای) در یک معرف متشکل از 50 سانتی متر مکعب هیدروکلریک و 25 سانتی متر مکعب اسید سولفوریک، 10 گرم سولفات مس و 50 سانتی متر 3 آب؛

4) برای فولادهای کلاس آستنیتی و مارتنزیتی - حکاکی الکترولیتی در محلولی حاوی 75٪ نیتریک و 25٪ اسیدهای استیک با چگالی جریان 2 A / cm 2.

5) برای فولادهای کلاس های مارتنزیتی و مارتنزیتی-فریتی - حکاکی شیمیایی به مدت 10-30 دقیقه هنگام گرم شدن تا 70 درجه سانتیگراد در محلول آبی اشباع اسید پیکریک با افزودن 3-4٪ مواد شوینده (Synthol، Extra ").

6) برای فولادهای فریتی، اچ شیمیایی در محلول 4٪ اسید نیتریک در اتیل الکل یا در محلول 4-5٪ اسید پیکریک در الکل اتیلیک یا در اسیدهای نیتریک و پیکریک 2٪ در الکل اتیلیک (حالت های اچینگ - حالت ها عبارتند از انتخاب تجربی)؛

7) برای فولادهای مارتنزیتی - اچ شیمیایی برای 15-60 ثانیه در محلول 15٪ اسید نیتریک در الکل اتیلیک یا اچ الکترولیتی با چگالی جریان 0.4-0.8 A/cm2 (برای نمونه های سخت شده در روغن، 1.5 A/cm2 زمان اچ - 1 دقیقه در دمای اتاق در محلول آبی 10٪ اسید اگزالیک.

اندازه دانه با استفاده از میکروسکوپ نوری با استفاده از یکی از روش های زیر تعیین می شود: مقایسه بصری دانه ها با تصاویر مرجع فلس. شمارش تعداد دانه ها در واحد سطح یک بخش صیقلی. با اندازه گیری متوسط ​​قطر اسمی دانه ها یا تعداد دانه ها در 1 میلی متر 3. روش مقایسه از بزرگنمایی x100 استفاده می کند. کل منطقه بخش را اسکن کنید. اگر دانه هایی با دو یا چند عدد مواجه شد، اندازه دانه این فولاد با دو یا چند عدد مشخص می شود. اندازه دانه‌های هم محور با روش شمارش تعداد دانه‌ها در واحد سطح میکروسکوپ روی شیشه مات دوربین میکروسکوپ یا میکروگراف تعیین می‌شود، جایی که میدان دید به دایره‌ای با قطر 79.8 میلی‌متر محدود می‌شود. (مربوط به مساحت روی میکروسکوپ 0.5 میلی متر مربع). بزرگنمایی به گونه ای انتخاب می شود که حداقل 50 دانه در سطح مورد مطالعه وجود داشته باشد.

اندازه دانه‌های هم محور با اندازه‌گیری میانگین قطر مشروط دانه‌ها یا تعداد آنها در 1 میلی‌متر بر روی شیشه مات یا میکروفوتوگرافی تعیین می‌شود، جایی که چندین خط مستقیم با طول دلخواه در هر جهت ترسیم می‌شود. طول خطوط به گونه ای انتخاب می شود که هر یک از آنها حداقل 10 دانه را قطع می کنند و بزرگنمایی به گونه ای انتخاب می شود که حداقل 50 دانه در سطح مورد مطالعه وجود داشته باشد. نقاط تلاقی خطوط مستقیم با مرز دانه ها شمارش می شود و پس از آن طول کل قطعات بر حسب میلی متر اندازه طبیعی در یک مقطع نازک و تعداد کل دانه های متقاطع تعیین می شود. ضریب تقسیم مجموع اول بر دوم مقدار متوسط ​​قطر دانه شرطی را به دست می دهد. در مورد اندازه گیری اندازه دانه های غیر هم محور بر روی عکس های میکرو از مقاطع طولی، خطوط مستقیم در سه جهت مربوط به محورهای تقارن ترسیم می شود که دو مورد از آنها باید متقابل عمود باشند. یکی از خطوط مستقیم باید به موازات محور دانه های کشیده هدایت شود. تعداد دانه ها در 1 میلی متر 3 با فرمول شناخته شده تعیین می شود.

کنترل عمق لایه کربن زدایی شده

لایه کربن‌زدایی شده با روش‌های متالوگرافی در سطح یا سایر لایه‌های ساختاری و ابزاری تغییر شکل یافته (درجات کربن و آلیاژ)، فولادهای با سرعت بالا، فنر-فنر، توپی حاوی حداقل 0.3 درصد کربن تعیین می‌شود. در برخی موارد، روی فولادهایی با محتوای کربن کمتر از 0.3٪ نیز انجام می شود. در عمل CZL، روش اصلی کنترل متالوگرافی است (سه نوع M، Ml و M2 وجود دارد). روش های فیزیکی و شیمیایی رایج هستند. موارد فیزیکی شامل اندازه گیری نیروی ترموالکتروموتور (به عنوان مثال e.m.f.) است که عمدتاً برای فولاد صیقلی و فولاد نقره استفاده می شود. بررسی تتراگونالیته مارتنزیت با روش پراش اشعه ایکس. روش های شیمیایی شامل آنالیز لایه به لایه محتوای کربن، تعیین کربن با استفاده از کوانتومترهای خلاء و روش های سختی است.

روش های متالوگرافی شامل تعیین عمق لایه کربن زدایی شده توسط ساختار آن است. با توجه به روش M، عمق لایه بر روی مقاطع اچ شده عرضی در شرایط تحویل تعیین می شود. روش Ml (روش مش کاربید) - بر روی مقاطع اچ شده عرضی ساخته شده از نمونه هایی که تحت عملیات حرارتی ویژه و اچ رنگ قرار گرفته اند. روش M2 - بر روی مقاطع اچ شده عرضی ساخته شده بر روی نمونه هایی که تحت عملیات حرارتی ویژه قرار گرفته اند. نمونه ها از میله ها، لوله ها، ورق ها، نوارها و نوارها گرفته می شود. اچ کردن بخش، به استثنای روش Ml، در محلول های 2-4٪ اسیدهای نیتریک یا پیکریک در الکل اتیلیک انجام می شود. شناسایی واضح اجزای ساختاری را تضمین می کند.

مناطق کربن زدایی کامل و جزئی وجود دارد. عمق کل کربن زدایی شامل هر دو منطقه است. عمق بر حسب میلی متر یا درصد نسبت به ضخامت کل محصول نورد شده یا محصول نیمه ساخته تعیین می شود. تعیین با افزایش X (63-150) انجام می شود، افزایش x (200-500) مجاز است.

کنترل با روش به عنوان مثال d.s. در یک نصب ویژه انجام شده است. یک میله فلزی که دمای آن در محدوده 150 تا 160 درجه سانتیگراد با استفاده از عنصر گرمایش حفظ می شود، در یک انتها روی نمونه کنترل شده قرار می گیرد. یک دستگاه اندازه گیری متصل به انتهای دوم میله و نمونه نتیجه را ثبت می کند. d.s. عملکرد نصب بر اساس استانداردهایی بررسی می شود که بر اساس آنها وجود یا عدم کربن زدایی از قبل با روش متالوگرافی تعیین شده است و تفاوت در قرائت ابزار مشخص می شود. قبل از آزمایش، یک "مسطح" روی نمونه تهیه می شود که از حذف کامل لایه کربن زدایی شده اطمینان حاصل می کند. 5-10 اندازه گیری انجام دهید. d.s. روی سطح نمونه و 3-5 اندازه گیری در امتداد "مسطح". اگر تفاوت در قرائت ابزار در "مسطح" و روی سطح از مقدار تعیین شده توسط استانداردها تجاوز نکند، نمونه کربن زدایی نشده در نظر گرفته می شود. کنترل کربن زدایی با اندازه گیری سختی برای نمونه های سخت شده با استفاده از دستگاه Rockwell (GOST 9013-59) انجام می شود.

عیب "باندینگ" یکی از عیوب رایج در پروفیل های آنودایز ساخته شده از آلیاژهای 6060 و 6063 طبق طبقه بندی بین المللی و اروپایی یا آلیاژ AD31 مطابق با GOST 4784 داخلی است. در زبان انگلیسی به این عیب "" می گویند.خط خطی " معمولاً پس از آندایز کردن ظاهر می شود که تشخیص علت آن را دشوار می کند. ماهیت این نقص این است که نوارهای باریک با تضادهای مختلف براقیت یا تیرگی به صورت بصری بر روی سطح پروفیل، هم بین خود و هم در مقایسه با سطح آنودایز معمولی اطراف، قابل مشاهده است. نمونه ای از این نقص آندایزینگ در شکل نشان داده شده است.

علل نقص آنودایز "باندبندی"

حداقل سه دلیل شناخته شده برای نقص "باندبندی" وجود دارد:

• جوش های پرس

فلز از ناحیه سطح شمش

اولین دلیل نفوذ سطح، به اصطلاح منطقه جداسازی شمش اصلی، غنی شده با ترکیبات بین فلزی و اکسیدها، به سطح پروفیل فلزی است.

جوش های پرس

دلیل دوم، جوش های تکنولوژیکی، "پرس" پروفیل، طولی و عرضی است. جوش های عرضی در عمل رایج پرس لب به لب قطعه کار اتفاق می افتد، جایی که فلز دو قطعه کار متوالی مستقیماً به قالب جوش داده می شود و فلز لایه سطحی از انتهای عقب قطعه کار قبلی وارد آن می شود. درزهای طولی در پروفیل های توخالی هنگام اتصال جریان های فلزی پس از عبور از پورت های ماتریس مجاور ایجاد می شود. هنگام اتصال دو قطعه کار، آلودگی مواد از انتهای عقب قطعه کار نیز می تواند وارد درزهای طولی شود. برای حذف دو دلیل اول از موارد زیر استفاده می شود: 1) شمش با کیفیت بالاتر با حداقل ضخامت منطقه جداسازی و 2) افزایش ضخامت باقیمانده پرس.

طراحی ماتریس نادرست

دلیل سوم پیچیده تر است و به کاستی های طراحی ماتریس مربوط می شود. در این حالت، نوارها به دلیل تفاوت های شدید در تغییر شکل پلاستیک یا سرعت آن در بخش های مختلف پروفیل با مقطع پیچیده یا توخالی ایجاد می شوند. در نتیجه، نواحی فلزی با ویژگی‌های ریزساختاری کاملاً متفاوت، مانند اندازه دانه، جهت‌گیری دانه‌ها، و اندازه و مقدار رسوب‌های فاز ثانویه به وجود می‌آیند. علاوه بر این، درزهای طولی نیز می توانند به صورت غیر یکنواخت حکاکی شوند و حتی بدون مشارکت فلز آلوده از لایه سطحی قابل مشاهده باشند. این ممکن است دوباره به دلیل طراحی نامناسب قالب از نظر اندازه، شکل یا قرارگیری محفظه های جوشکاری باشد.

اپتیک نقص آندایزینگ "باندبندی"

جوهر نوریباندینگ این واقعیت است که نوارهای مختلف درجات مختلفی از درخشندگی یا تیرگی دارند. درخشندگی و تیرگی یک سطح به خواص بازتابی آن بستگی دارد که در درجه اول به میکروتوپوگرافی سطح بستگی دارد. این توپوگرافی توسط عیوب سطحی مختلف مشخص می شود که عمدتاً در حین اچ ایجاد می شود.

اغلب سطح نوارهای معیوب ساختار ناهموارتری نسبت به سطح معمولی دارد و بنابراین مات تر به نظر می رسد، زیرا عیوب سطحی آن باعث افزایش بخش انتشار نور منعکس شده می شود. هنگامی که یک لایه اکسید روی سطح فلز اصلی تشکیل می شود. خواص نوری سطح پس از آندایزاسیون عمدتاً به توپوگرافی سطح فلز اصلی بستگی دارد و به خود فیلم اکسید بستگی کمی دارد، زیرا شفاف است.

پروفیل های آلومینیومی با اچ آلکالین مات

هدف از اچ کردن سطح قبل از آندایز کردن، به دست آوردن یک سطح مات همگن است. اچینگ ریزساختار و خواص نوری سطح را با ایجاد عیوب سطحی اضافی تغییر می‌دهد: حفره‌های اچ، شیارهای مرز دانه‌ها و مراحل حکاکی دانه.

نقش آهن در آلیاژ آلومینیوم

اندازه و توزیع حفره های اچ عمدتاً به اندازه و توزیع فازهای بین فلزی در لایه سطحی بستگی دارد: ذرات اولیه Al 3 Fe، α-AlFeSi و β-AlFeSi و فاز ثانویه Mg2Si . ذرات حاوی آهن پتانسیل الکتروشیمیایی بالاتری نسبت به آلومینیوم اطراف خود دارند، بنابراین این ذرات نیستند که حل می شوند، بلکه آلومینیوم اطراف آنها هستند. اگر اچ به اندازه کافی طولانی باشد، این ذرات به طور کامل می ریزند و گودال ها اغلب بزرگتر از اندازه اصلی خود هستند، گاهی اوقات تا 10 میکرومتر قطر دارند. بنابراین میزان آهن موجود در آلیاژ تأثیر بسزایی بر ظاهر نوری سطح پس از اچ دارد. برعکس، ذرات Mg2Si به عنوان آند عمل می کنند که منجر به حکاکی کامل آنها با تشکیل حفره هایی می شود که شکل ذرات را تکرار می کنند. بنابراین، اندازه ذرات کوچک β- Mg2Si و چگالی توزیع بالای آنها کمک قابل توجهی به تشکیل یک سطح مات، از جمله در چاله های اولیه می کند. Fe -ذرات چنین چگالی بالایی از ذرات ریز Mg2Si با سخت شدن موثر و پیری مصنوعی پروفیل ها به دست می آید.

نقش مرزهای دانه

یکی دیگر از پارامترهای مهم ریزساختار سطح که بر خواص نوری آن تأثیر می گذارد، می باشد شیارهای مرز دانه. معمولاً مرزهای دانه بیشتر مستعد حکاکی قلیایی هستند. با این حال، معلوم می شود که در داخل یک سطح "بنددار"، شیارهای مرز دانه به سختی قابل مشاهده هستند، در حالی که در یک سطح معمولی مرزهای دانه عمیق و به وضوح قابل مشاهده هستند. این "تار" شیارهای مرز دانه یکی از دلایلی است که باعث می شود نوارهای معیوب سبک تر به نظر برسند: شیارهای کوچک سهم بخش انتشار نور منعکس شده را کاهش می دهند.

مراحل دانه ها

یکی دیگر از عناصر ریزساختار سطح که بر خواص نوری آن تأثیر می گذارد به اصطلاح است بلانت های حکاکی دانهواقعیت این است که هنگام اکسترود کردن آلیاژهای آلومینیوم، جهت گیری های دانه ترجیحی خاصی تشکیل می شود، یعنی یک بافت دانه خاص. مشخص شد که در نوارهای معیوب بیشتر دانه‌ها در جهت فشار دادن و در سطح معمولی دانه‌ها به‌طور تصادفی جهت‌گیری می‌کنند. تفاوت در بافت نواحی معیوب و معمولی منجر به شدت های متفاوت بازتاب نور می شود.

نقش طراحی ماتریس

مشخص شده است که ویژگی های توصیف شده در بالا از ریزساختار سطح پروفیل ها در هنگام فشار دادن پروفیل های پیچیده و علاوه بر این، پروفیل های توخالی، زمانی که جریان های فلزی پیچیده با تغییر شکل ها و نرخ تغییر شکل زیاد رخ می دهد، به وجود می آیند. این همان چیزی است که منجر به ظاهر شدن یک ریزساختار سطحی غیر یکنواخت در سطح پروفیل ها می شود که عامل ایجاد نقص "باندینگ" است.

منبع : X. Zhang و همکاران، سمینار فناوری اکستروژن آلومینیوم، 2008.

طبقه بندی عیوب در فولاد تغییر شکل یافته اجزاء غیر فلزی: اکسیدها، سولفیدها، نیتریدها و غیره. دلایل وقوع آنها، تأثیر آنها بر ساختار و خواص فلز تغییر شکل یافته. تفاوت های مشخصه آخال های غیر فلزی. عیوب درشت: ترک، لایه لایه شدن، جداسازی، و غیره. لایه کربن زدایی شده در فولاد تغییر شکل یافته. ساختار Widmandstätt، فرسودگی شغلی - دلایل شکل گیری آنها و امکان اصلاح عیوب. پیری تغییر شکل فرآیندهایی که در طول پیری فشار رخ می دهند.

عیوب فولاد تغییر شکل یافته را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

1. بی نظمی نیمرخ و شکل کلی.

2. عیوب سطحی.

3. عیوب داخلی.

4. ناهماهنگی در خواص مکانیکی.

5. عیوب ریزساختاری.

6. عدم رعایت الزامات خاص مختلف.

این فصل عیوب سطحی، داخلی و ریزساختاری را پوشش می دهد. علت بروز بسیاری از عیوب عدم رعایت شرایط فنی تغییر شکل سرد و گرم فولاد می باشد.

عیوب شمش می تواند در فولاد تغییر شکل یافته ظاهر شود و ظاهر آنها در نتیجه عملیات فشار تغییر کند. یکی از علائم رایج عیوب منشأ فولادسازی، جداسازی، به ویژه فسفر و گوگرد است. نقص در تولید نورد، به عنوان یک قاعده، با تغییرات ساختاری همراه نیست، اگرچه گاهی اوقات کربن زدایی جزئی با انتقال صاف به ساختار اصلی مشاهده می شود. ویژگی‌های مورفولوژیکی عیوب منشأ فولادسازی و نورد ممکن است مشابه باشد، زیرا همه عیوب در جهت تغییر شکل کشیده شده‌اند و اغلب در مقطع عرضی شکل یکسانی دارند. وقوع عیوب نورد به فناوری فولادسازی و درجه فولاد بستگی ندارد، بلکه عمدتاً با نقض رژیم های گرمایش و تغییر شکل همراه است.

برخی از عیوب در فولاد تغییر شکل یافته، صرف نظر از روش تغییر شکل، برای قطعات و محصولات مختلف رایج است (شکل 4.33).

عیوب سطحی ترک های مختلفی روی سطح قطعات کار، ورق ها، سیم، لوله ها، پروفیل ها، محصولات مهر شده (شکل 4.33، الف) مشاهده می شود: طولی، عرضی، پیچ در پیچ، متناوب و پیوسته. دلایل تشکیل آنها منافذ بیرون زده یا حباب های زیر قشری، تنش های باقیمانده بزرگ در شمش یا قطعه کار، تنش های ناشی از گرمایش و سرمایش بسیار سریع و همچنین تغییر شکل ناهموار است. شکل ترک ها بر اساس منشاء آنها و همچنین روش تغییر شکل تعیین می شود. به عنوان مثال، در ورق ها و نوارها آنها به صورت طولی یا پیچ در پیچ هستند، در لوله ها در جهت طولی یا به صورت مارپیچی قرار دارند.

فیلم‌ها، تورم‌ها، حفره‌های کوچک روی سطح محصولات فولادی در اثر عیوب داخلی فولاد ریخته‌شده، به‌ویژه به دلیل حباب‌های گاز و آخال‌های غیرفلزی ایجاد می‌شوند. این عیوب ماهیتی محلی دارند، اما می توانند در کل سطح قرار گیرند. غروب نشان دهنده جابجایی یا پیچش فولاد است (شکل 4.33، ب). زمانی که سبیل‌ها به هم می‌پیوندند، می‌توانند ظاهر شوند، که زمانی اتفاق می‌افتد که کالیبر قبلی بیش از حد پر شده باشد یا روی شمش فلاش وجود داشته باشد.

عیوب سطحی در فولاد عبارتند از زخم،در طول حکاکی ناهموار سطح فولاد ایجاد شده است (شکل 4.33، V), و نقاط و راه راه تیره و روشن.تجزیه و تحلیل لکه های تیره نشان داد که یک فاز خارجی در امتداد جهت تغییر شکل، بیرون زده از سطح فولاد بیرون زده است (شکل 4.33، ز). اینها ذرات پوشش تخریب شده کوره های گرمایش هستند که در هنگام نورد به فولاد تبدیل شده اند. پدیدار شدن نوارهای سبک روی سطح فولاد به دلیل باز شدن حباب های لانه زنبوری هنگام گرم شدن شمش ها قبل از تغییر شکل و اکسید شدن سطح آنها می باشد.

اگر فن آوری سنگ زنی ابزار تغییر شکل نقض شود، ممکن است مناطقی با سطح راه راه ظاهر شوند که با تشکیل ترک ها و حتی از طریق شکستگی همراه است (شکل 4.33، ه)

فولاد تغییر شکل یافته ممکن است دارای عیوب خاص مشخصه این نوع محصول باشد. مثلا، لبه پاره شدهروی نوار (شکل 4.33، ه) در اثر پارگی در امتداد لبه ها به دلیل نقض فناوری نورد یا در نتیجه از دست دادن شکل پذیری فولاد در مکان هایی که آخال های سولفید در هنگام تغییر شکل انباشته شده اند، ایجاد می شود.

شکل - عیوب در فولاد تغییر شکل یافته

عیوب سطحی خاص محصولات مهر شده شامل چین و چروک و چین خوردگی است. تاشونشان دهنده ترک هایی است که در مکان هایی که سطح مقطع تغییر می کند و در امتداد سطح داخلی برآمدگی های حلقه ای شکل عبور می کنند. این می تواند ناشی از حرکت متقابل فولاد در قالب یا عدم تطابق بین اشکال قطعه کار اصلی و حفره قالب باشد. زنجیر- این ها چین هایی هستند که در مناطق مخصوصاً خطرناک محصولات ایجاد می شوند و در امتداد خطوط مهر زنی هدایت می شوند. هنگام مهر زنی سرد قطعات پیکربندی های ساده و به خصوص پیچیده از ورق فلز، شکستگی اغلب رخ می دهد. آنها با چنین نقص هایی در ساختار ورق فولادی نورد سرد، مانند اجزای غیر فلزی، اندازه دانه های مختلف، وجود ذرات بزرگ سمنتیت، ناهمگونی ترکیب شیمیایی و همچنین وجود عیوب سطحی یا داخلی تسهیل می شوند. از ورق ها

عیوب داخلی.عیوب داخلی متداول در فولاد تغییر شکل یافته شامل لایه لایه شدن، ورقه ورقه شدن و ترک است. دستهنشان دهنده نقض فاحش تداوم است (شکل 4.33، و). علل لایه بندی ممکن است نقص های منشاء فولادسازی باشد - بقایای حفره انقباض، حباب های گاز، اجزاء غیر فلزی.

فلوکن- این پارگی های گرد یا بیضوی با سطح شکستگی براق هستند. آنها به دلیل تجمع هیدروژن در ریزمنطقه ها تشکیل می شوند.

لایه های نازک متعددی می تواند در ناحیه مرکزی محصولات فولادی تشکیل شود. ترک هادر امتداد مرزهای دانه های اولیه، ناشی از گرمایش ناهموار، وجود جداسازی عناصر کم ذوب یا جداسازی کاربید. هنگام تغییر شکل شمش های آلیاژی پیچیده و فولادهای پر کربن که دارای ترک های حرارتی داخلی هستند، دومی در طول فرآیند نورد جوش نمی شود، بلکه برعکس، باز می شود و حفره هایی به نام "خانه پرنده" را تشکیل می دهد.

در صورت شکل‌پذیری ناکافی فولاد و شرایط دما و سرعت نامطلوب در هنگام نورد مورب، تنش‌هایی در قسمت مرکزی لوله خالی ایجاد می‌شود که منجر به تخریب به اصطلاح "مرکزی" می‌شود. ترک ها در مکان های ناهمگونی ساختاری ظاهر می شوند (شکل 4.33، h). برای جلوگیری از تخریب مرکزی هنگام نورد لوله ها، لازم است به شدت شرایط دما-سرعت تغییر شکل و زاویه تغذیه مشخص را رعایت کنید. این به شما امکان می دهد ساختار زیر دانه ای یکنواخت فولاد را بدست آورید.

در فولادهای تغییر شکل یافته گاهی اوقات ترک های حرارتی دیده می شود که تحت تأثیر تنش های ناشی از گرمایش سریع و ناهموار و سرد شدن ناگهانی یا ناهموار فولاد پس از تغییر شکل ایجاد می شوند. با افزایش سرعت سرمایش محصولات نورد شده، اختلاف دمای زیادی در مرکز و سطح محصول ایجاد می شود که منجر به ایجاد تنش های حرارتی قابل توجهی می شود. در ابتدای سرد شدن، لایه های سطحی تنش های کششی و لایه های داخلی تنش های فشاری را تجربه می کنند. با خنک شدن بیشتر، کاهش حجم قسمت میانی محصول توسط لایه های بیرونی خنک تر مهار می شود. بنابراین، ابتدا عیوب خارجی ظاهر می شود و سپس عیوب داخلی. ترک های حرارتی به ویژه اغلب در فولادهای پر کربن و آلیاژی که به سختی تغییر شکل می دهند ایجاد می شود. تنش‌های سازه‌ای در نتیجه تغییرات ساختاری و فازی غیرهم‌زمان ناشی از اختلاف دما در طول و سطح مقطع محصول نورد شده ظاهر می‌شوند.

اگر تنش ها در حین تغییر شکل پلاستیک و همچنین تنش های حرارتی و سازه ای در علامت منطبق باشند، آنگاه تنش کل می تواند به مقدار قابل توجهی برسد. در فولاد انعطاف پذیر از طریق ریز برش ها شل می شود، در فولاد با انعطاف پذیری کم از طریق تشکیل ترک شل می شود. هر چه سرعت سرمایش بیشتر باشد، احتمال ترک بیشتر است. در مکان های خنک کننده شدید، اغلب ترک های طولی کوچک ایجاد می شود. حساسیت به ترک خوردگی در فولاد درشت دانه افزایش می یابد.

نقص در ریزساختار محصولات تغییر شکل یافته و آنیل شده می تواند با استفاده از تمام روش های تغییر شکل ایجاد شود. کربن زدایی سطحدر نتیجه برهمکنش کربن موجود در فولاد با اکسیژن یا هیدروژن در محیط رخ می دهد. کربن زدایی می تواند نتیجه نگهداری طولانی مدت فولاد در دماهای بالا، ورود اتمسفر گاز کربن زدایی به کوره یا وجود رسوب بر روی سطح باشد. این نوع نقص با تجزیه و تحلیل ریزساختاری و شیمیایی تشخیص داده می شود (شکل 4.34). در فولاد کم کربن با ساختار فریتی، دانه ها در لایه سطحی در طول کربن زدایی رشد می کنند (شکل 4.34، آ), در فولادهای با محتوای کربن بالاتر تعدادی ساختار انتقالی ظاهر می شود (شکل 4.34، ب), که منجر به کاهش استحکام و سختی فلز می شود، مقاومت آن را در برابر تغییر شکل و سایش کاهش می دهد. در برخی موارد، کربن زدایی سطحی مفید است. به عنوان مثال، فولاد نورد سرد کم کربن در هیدروژن مرطوب برای بهبود شکل پذیری آنیل می شود، فولاد ترانسفورماتور در هیدروژن یا خلاء برای افزایش خواص مغناطیسی آنیل می شود.

شکل - لایه کربن زدایی سطحی در ورق های فولادی 08kp و 65

یک نقص بسیار رایج است باند،یا خط،ساختار فولاد تغییر شکل یافته دلایل متعددی برای این نقص وجود دارد (شکل 4.35). اگر جداسازی درون کریستالی در فولاد ریخته‌گری وجود داشته باشد، نواحی محوری دندریت‌ها حاوی کربن، سیلیکون، فسفر، گوگرد و سایر عناصر کمتری نسبت به نواحی بین دندریتی است. در حین نورد گرم، دندریت های آستنیتی که قبلاً به صورت تصادفی یا عمود بر سطح شمش قرار داشتند، به تدریج جهت خود را تغییر می دهند و با محورهای اصلی خود به موازات جهت نورد تغییر جهت می دهند. سازه فولادی فیبری می شود. هنگام خنک کردن فولاد هیپویوتکتوئید پس از نورد گرم در محدوده دما آ G3 - آ G1 یک تبدیل چندشکلی آستنیت به فریت رخ می دهد. از آنجایی که آستنیت از نظر ترکیب شیمیایی ناهمگن بود، فریت ابتدا در مناطق خالی از کربن ظاهر می شود، سپس در مناطق آستنیت غنی شده با کربن، پرلیت در نتیجه تبدیل یوتکتوئید تشکیل می شود. ساختار فولاد پس از تبدیل یوتکتوئید دارای یک نوار مشخص است (شکل 4.35، آ).

باند شدن فولاد نورد گرم می تواند ناشی از پایان نورد در محدوده دمای بین بحرانی باشد. اگر فولاد هیپویوتکتوئیدی در محدوده دمایی نورد شود آ Gz - آ G1 , یعنی در حالت دو فازی در لحظه پایان تغییر شکل، دانه های آستنیت و فریت کشیده می شوند. وقتی فولاد تا دمایی خنک می شود آ g1 بخشی از آستنیت به فریت تبدیل می شود و پس از عبور از نقطه آ g1 آستنیت باقی مانده به پرلیت تجزیه می شود. در این حالت به جای دانه های دراز آستنیت، فریت و پرلیت تشکیل می شود. دانه های فریت اضافی کشیده باقی می مانند. ساختار نواری در فولاد هیپویوتکتوئیدی می تواند به دلیل آخال های غیرفلزی که به عنوان مراکز هسته سازی فریت اضافی عمل می کنند ایجاد شود (4.35، b).

شکل – سازه های نواری از فولاد تغییر شکل یافته (x100)

باند فولاد هیپویوتکتوئیدی در نتیجه بازپخت همگن طولانی مدت در دمای 1250-1300 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، که در طی آن می توان تا حدی جداسازی را حذف کرد.

در هنگام نورد گرم فولادهایپریوتکتوئید و فولادهای آلیاژی از کلاس کاربید و لدبوریت در محدوده دما آ خیابان - آ g1 در طول فرآیند نورد سرد ممکن است رخ دهد باند کاربیددر نتیجه خرد شدن سمنتیت ثانویه یا یوتکتوئید و آرایش آن در خطوط در جهت غلتش (شکل 4.35، V).این نوع باندها ناهمگنی کاربید نامیده می شود. دلیل اصلی تشکیل آن توزیع نابرابر کاربیدهای اولیه و ثانویه است. دوخت کاربید را می توان در نتیجه بازپخت همگن ویژه در دمای 1100-1300 درجه سانتیگراد و همچنین در طی فرآیند گرمایش فولاد برای تغییر شکل گرم کاهش داد. ناهمگونی کاربید به طور قابل توجهی استحکام و چقرمگی فولاد را مختل می کند.

در فولاد نورد سرد ساختار الیافی نیز تشکیل می شود که در اثر جهت گیری دانه های فریت و پرلیت در جهت تغییر شکل ایجاد می شود. فولاد با ساختار راه راه دارای خواص مکانیکی ناهمسانگردی است و در طول نورد بسیار بدتر از امتداد آنها است. در شکل 4.36 تغییر در مقادیر مقاومت ضربه را نشان می دهد آ n و ازدیاد طول نسبی 5 بسته به زاویه شیب محور نمونه نسبت به جهت نورد θ P. برای ارزیابی کیفیت فولاد، نمونه های عرضی آزمایش می شوند.

نقص ساختاری - مش سیمانیتدر فولاد هایپریوتکتوئیدی در هنگام تشکیل سمنتیت یا کاربید ثانویه به شکل رسوبات درشت در مرزهای دانه های آستنیت تشکیل می شود. هر چه محتوای کربن در فولاد بیشتر باشد و خنک شدن آن کندتر باشد، مش سیمانیت درشت تر است. این عیب زمانی رخ می دهد که تغییر شکل داغ فولاد در دمای بالاتر به پایان برسد آ خیابان و خنک شدن خیلی آهسته برای جلوگیری از ظاهر شدن شبکه سمنتیت، دمای انتهای تغییر شکل باید به شدت رعایت شود و در صورت تغییر شکل فولاد در دماهای بالاتر. آ خیابان , پس از تغییر شکل سریع آن را خنک کنید. این نقص را می توان با گرم کردن مجدد تا دمای بالاتر برطرف کرد آ خیابان و تسریع در خنک شدن

شکل - تغییر در خواص مکانیکی بسته به زاویه شیب نمونه نسبت به جهت نورد.

نقص در ساختار فولاد تغییر شکل یافته است ناهمگونیبه معنای حضور است Vسازه فولادی دارای دانه هایی با اندازه های مختلف است که منجر به ناهمگونی خواص می شود. لازم است بین ناهمگنی دانه‌های مرتبط با پدیده‌های جداسازی تمایز قائل شد، یعنی با توزیع ناهمگن ناخالصی‌ها، آخال‌های کاربید و کربنیترید که رشد دانه را در طول تغییر شکل گرم یا بازپخت به تاخیر می‌اندازد، و به دلیل به ارث بردن ناهمگنی حالت ریخته‌گری، توزیع ناهموار دما و تغییر شکل در ضخامت قطعه کار. در مناطقی با دانه های بسیار ریز، ریزسختی فولاد افزایش می یابد. مناطق با ساختار ریزدانه در جهت تغییر شکل کشیده می شوند.

تنوع دانه های منشأ تغییر شکل به رژیم دما-سرعت تغییر شکل، اندازه دانه ها بستگی دارد. Vفولاد و درجه یکنواختی ابعادی آنها با دمای گرمایش فولاد قبل از تغییر شکل و پایان تغییر شکل و همچنین درجه تغییر شکل (کل و در آخرین پایه، اگر نورد در چندین گذر انجام شود) تعیین می شود.

تغییر شکل پلاستیک در همه انواع در سراسر مقطع و در امتداد محور محصول تغییر شکل ناهموار است. در ناحیه تغییر شکل، مناطقی به وجود می آیند که در آن درجات تغییر شکل در محدوده نسبتاً وسیعی در نوسان است و می تواند زیر بحرانی، بحرانی و بالاتر از بحرانی باشد. این ناهمگونی تغییر شکل رشد دانه را در فرآیند تبلور مجدد دینامیکی و استاتیکی تحریک می کند.

در ساختار فولاد با تغییر شکل گرم، مناطقی از دانه های بزرگ با تغییر شکل ضعیف و غیر تبلور مجدد، مناطقی با دانه های تبلور مجدد که دچار تبلور مجدد اولیه، جمعی و حتی ثانویه شده اند، مناطقی با دانه های خرد شده را می توان مشاهده کرد. در طی تغییر شکل سرد بعدی، فولاد این ناهمگونی را حفظ می کند، که با توسعه ناهموار تغییر شکل سرد تشدید می شود و در طول بازپخت خود را نشان می دهد. در مناطقی که تحت تغییر شکل سرد با درجات بالاتر از حد بحرانی قرار گرفته اند، یک ساختار دانه نرمال تشکیل می شود. در مناطقی که درجه تغییر شکل مطابق با بحرانی، دانه های بزرگ رشد می کنند. در فولاد هیپویوتکتوئید نورد شده در محدوده دما آ شمال غربی - آ C1 , به عنوان مثال، در منطقه آستنیتی-فریتی دو فازی، ساختار نیز اندازه دانه های متفاوتی را نشان می دهد. دلیل این امر، نرخ های متفاوت تبلور مجدد دینامیکی و استاتیکی فریت و آستنیت است و دانه های فریت که بیشتر مستعد تبلور مجدد هستند، سریعتر رشد می کنند. تنوع دانه در فولادهای تغییر شکل یافته، به عنوان یک قاعده، دارای ویژگی منطقه ای است. منجر به کاهش استحکام و خواص پلاستیکی فولاد می شود.

ادبیات

بلچنکو G.I.، Gubenko S.I. "مبانی متالوگرافی و تغییر شکل پلاستیک": م.، مهندسی مکانیک، 1366.

Zolotarevsky B.S. خواص مکانیکی فلزات، م.، مهندسی مکانیک، 1362.

نوویکوف I.I. عیوب در ساختار بلوری، م.، مهندسی مکانیک، 1975.