1.Kaj je popolno žarjenje? Kako se bistveno razlikuje od prej omenjenega "-žarjenja za lajšanje napetosti" v smislu procesnih ciljev?
Popolno žarjenje se nanaša na postopek toplotne obdelave, pri katerem se hladno{0}}valjani zvitki segrejejo nad temperaturo fazne transformacije (običajno 20-30 stopinj nad AC₃ za jeklene materiale), kar povzroči popolno avstenitizacijo mikrostrukture, čemur sledi počasno ohlajanje (npr. hlajenje v peči), da se doseže skoraj ravnovesna mikrostruktura.
Njegova temeljna razlika od žarjenja-za lajšanje napetosti je v:
Process Temperature: Stress-relief annealing temperatures are below the recrystallization temperature (e.g., 550-650°C for low-carbon steel), only releasing internal stress; full annealing temperatures are above the phase transformation point (e.g., typically >850 stopinj za nizko-ogljično jeklo), kar povzroči popolno reorganizacijo zrn.
Mikrostruktura: po žarjenju-za sprostitev napetosti zrna ohranijo valjano vlaknato strukturo; po popolnem žarjenju se oblikujejo popolnoma nova enakoosna zrna, ki popolnoma odpravijo delovno utrjevanje.
Rezultati zmogljivosti: rezultat popolnega žarjenja je najmehkejši material z najboljšo plastičnostjo, primeren za izjemno globoko-vlečene dele; razbremenitev-žarjenja ohrani nekaj trdnosti.
2. Kateri so ključni procesni parametri za popolno žarjenje?
Osnovni procesni parametri za popolno žarjenje vključujejo predvsem: temperaturo segrevanja, čas zadrževanja in hitrost ohlajanja. Specifične vrednosti so zelo odvisne od razreda jekla in proizvodne opreme (kontinuirana žarilna linija ali zvonasta peč).
3. Kako se določi čas ohranjanja toplote? Je dlje vedno boljše?
Linija za neprekinjeno žarjenje (CAL): izjemno kratek čas, običajno le 40 sekund do nekaj minut. Ker gre trak skozi odsek izotermične peči z neprekinjeno hitrostjo, je treba čas natančno nadzorovati. Predolg čas bo povzročil nizko hitrost proizvodne linije ali nezadostno dolžino peči in lahko povzroči groba zrna.
Bell{0}}Type Annealing Furnace (BAF): zelo dolgo, običajno zahteva več deset ur (vključno z ogrevanjem, zadrževanjem in hlajenjem). Ker vključuje žarjenje tuljave, je prenos toplote počasen in zahteva dovolj časa, da se zagotovi enakomerna temperatura po celotni tuljavi od zunanjega do notranjega obroča. Pomanjkanje časa bo povzročilo neenakomerne lastnosti med notranjim in zunanjim obročem (mehkejši zunanji obroč, trši notranji obroč).
Referenca laboratorijskih raziskav: Za hladno valjane vzorce je čas zadrževanja za popolno rekristalizacijo običajno 30–90 minut.
4. Kakšno vlogo igra hitrost hlajenja pri popolnem žarjenju? Zakaj je potrebno "počasno hlajenje"?
"Počasno ohlajanje" je ključni del definicije popolnega žarjenja. Njegov namen je pridobiti ravnotežno mikrostrukturo (kot je ferit + perlit) in preprečiti nastanek trdih faz, kot sta martenzit in bainit.
Hlajenje peči: tradicionalno popolno žarjenje zahteva počasno ohlajanje v peči (npr.<30℃/h) to ensure that austenite fully decomposes into ferrite and cementite at high temperatures, achieving the lowest possible hardness.
Različice izotermnega žarjenja: V sodobni proizvodnji se za izboljšanje učinkovitosti včasih uporablja "izotermično žarjenje" namesto neprekinjenega počasnega hlajenja. To vključuje hitro ohlajanje na določeno temperaturo (npr. 600~700 stopinj) za izotermno pretvorbo, čemur sledi zračno hlajenje po odstranitvi iz peči. Učinek je enakovreden popolnemu žarjenju.
Nadzorovano hlajenje: Če je hitrost hlajenja prehitra (npr. hlajenje z zrakom ali hlajenje z vetrom), se lahko v nekaterih vrstah jekla tvori struktura Widmanstätten ali trde faze, kar ima za posledico večjo trdoto in ne doseganje cilja "popolnega mehčanja".
5. Kako lahko v dejanski proizvodnji preverimo, ali so nastavljeni parametri procesa polnega žarjenja ustrezni?
Test trdote (najhitrejši): preizkusite trdoto (HRB ali HV) žarjene tuljave. Če je trdota nižja od standardne zahteve (npr. HRB < 55 za navadno nizko{4}}hladno valjano-pločevino), to kaže na zadostno mehčanje; če je trdota previsoka, je to lahko posledica nezadostne temperature, nezadostnega časa ali prehitrega ohlajanja.
Metalografsko opazovanje (najbolj vizualno): opazujte pod mikroskopom. Če je popolnoma žarjeno, bi morala biti vidna enotna enakoosna feritna zrna + sferičen ali fino zrnat cementit (razporejen na mejah zrn ali znotraj zrn). Če so podolgovata zrna še vedno prisotna, to kaže na nepopolno rekristalizacijo; če so zrna nenormalno velika, to pomeni, da je bila temperatura previsoka.
Natezne mehanske lastnosti (najobsežnejše): Preizkusite mejo tečenja, natezno trdnost in raztezek. Popolnoma žarjene jeklene pločevine morajo imeti nizko razmerje meje tečenja in velik raztezek, da izpolnjujejo zahteve kasnejših postopkov globokega vlečenja.