1. Шта је перлит? Зашто је његова морфологија вредна пажње код хладно-мотаваних сировина?
Перлит је уобичајена микроструктура у топло-ваљаним котуровима (хладно-сировине), обично састављена од наизменичних слојева ферита и цементита (Фе₃Ц). Пре хладног ваљања, морфологија перлита у топло{3}}ваљаном колуту (било да је груба ламела, фино сфероидизована или тракаста) је кључна јер:
Утиче на тврдоћу: Ламеларни перлит има високу тврдоћу, повећавајући оптерећење током хладног ваљања и убрзавајући хабање ваљака.
Утиче на пластичност: Нехомоген или груби перлит може изазвати пуцање ивица или ломљење траке током хладног ваљања.
Утиче на ефикасност жарења: Оригинална морфологија одређује потешкоће накнадног жарења хладним ваљањем (рекристализационо жарење или сфероидизирајуће жарење).
2. Које специфичне опасности представља ламеларни перлит за процес хладног ваљања?
Ако вруће{0}}ваљани котур садржи велику количину грубог ламеларног перлита или перлита са јаким тракама (распоређеног у тракама дуж правца котрљања), појавиће се следећи проблеми:
Озбиљно очвршћавање при раду: Ламеларна структура у великој мери омета кретање дислокације, што доводи до наглог повећања отпора на деформацију током хладног ваљања, што потенцијално захтева више пролаза котрљања или доводи до тога да силе котрљања прелазе границе.
Анизотропија: Нарочито код перлита са тракама, хладно{0}}ваљани намотај показује значајне разлике у перформансама између праваца који су управни и паралелни са смером котрљања, што га чини склоним заушицама током дубоког извлачења.
Ризик од пуцања ивица: Перлитна област је тврда и крта, док је феритна област мекана и жилава. Ова наизменична тврда и мека структура је склона микропукотинама на интерфејсу под високим напоном хладног ваљања, што на крају доводи до пуцања ивица.
3. Пошто је ламеларна структура непожељна, која је идеална морфологија перлита пре хладног ваљања?
За хладно{0}}ваљане котурове који су подвргнути даљој обради (нарочито за производе који захтевају добре перформансе штанцања), идеална морфологија перлита је савршено сферни перлит (сферични или грануларни цементит).
Смањена тврдоћа: Како се цементит трансформише из ламеларног у сферни, његов ефекат резања на матрицу слаби, значајно смањујући границу течења и тврдоћу материјала уз повећање пластичности.
Олакшава рекристализацију: Фине и равномерно распоређене сферне честице карбида делују као места нуклеације током жарења, промовишући пречишћавање и хомогенизацију рекристализованих зрна, што резултира не-оријентисаним кристалима са једнаком осовином.
Повећано издуживање: Сфероидизована структура значајно побољшава р-вредност (однос пластичне деформације) и н-вредност (индекс радног очвршћавања) хладно-ваљаних листова, што је веома корисно за штанцање.
4. Да ли сам процес хладног ваљања може да промени морфологију перлита? Ако јесте, како?
Фаза деформације хладног ваљања: Огромна сила хладног ваљања ломи, ломи и уврће оригинални ламеларни перлит. Грубе цементитне плоче се дробе у фине честице или кратке шипке, припремајући се за накнадну сфероидизацију. Овај процес је физичко уништење.
Фаза жарења (критична): Током следећег звонастог-типа или континуираног жарења, сломљени цементит, покретан енергијом на међуфазној површини, спонтано се трансформише из високо{1}}енергетских оштрих-ламеларних облика у нискоенергетске сферне облике путем дифузије атома угљеника. Овај процес се назива сфероидизирајуће жарење. Стога је хладно ваљање + жарење основна метода за елиминисање непожељног ламеларног перлита и добијање идеалне сфероидизоване микроструктуре.
5. Ако морфологија перлита у финалном производу није добро контролисана (као што су заостале љуспице или велике честице), какав ће утицај имати на корисника?
Пукотине од штанцања: Преостали ламеларни цементит или грубе честице делују као „микро{0}}пукотине“ или тачке концентрације напона унутар материјала. Током штанцања и цртања, ове области лако постају тачке иницирања пукотина, узрокујући пуцање дела и неупотребљивост у калупу.
Површински дефекти: Ако су честице цементита превелике и близу површине, штанцање може изазвати површинско љуштење или дефекте „наранџине коре“, што утиче на изглед премаза.
Смањене перформансе замора: За структурне делове, груби карбиди значајно смањују век трајања материјала, што доводи до превременог квара дела током употребе.