1. Prosesu Thermol-Mecanyddol: Sbardun Craidd Microstrwythur
a. Rholio ac Oeri Rheoledig (Proses Rheoli Thermo-Mecanyddol, TMCP)
Mecanwaith: Mae TMCP yn golygu rholio'r dur ar ystod tymheredd penodol (yn nodweddiadol 800-950 gradd, y parth ail-grisialu austenite) a rheoli cyfradd oeri post. Mae'r broses hon yn mireinio grawn austenit, sy'n trawsnewid yn ddiweddarach yn grawn ferrite mân wrth oeri.
Grawn mân=gwell -gwydnwch tymheredd isel: Mae grawn ferrite llai yn cynyddu nifer y ffiniau grawn, sy'n gweithredu fel rhwystrau i ymlediad craciau yn ystod llwytho effaith tymheredd isel. Er enghraifft, gall lleihau maint grawn ferrite o 50 μm i 10 μm ddyblu'r egni effaith 0 gradd o S355J0WP (o'r isafswm 27 J i dros 50 J).
Rheoli cyfradd oeri: Mae oeri araf (oeri aer) yn osgoi ffurfio cyfnodau caled, brau fel martensite neu bainite, sy'n dueddol o dorri asgwrn brau ar dymheredd isel. I'r gwrthwyneb, gall oeri rhy gyflym (ee, diffodd dŵr) achosi martensite, gan godi'r tymheredd trawsnewid brau (DBTT) hydwyth 30–50 gradd .
b. Normaleiddio Triniaeth Gwres
Senario cais: For thick S355J0WP plates (e.g., >20 mm), gall rholio yn unig achosi twf grawn anwastad yn y craidd. Mae normaleiddio (gwresogi i 900-950 gradd, dal i homogeneiddio austenite, yna oeri aer) yn dileu arwahanu, yn mireinio grawn, ac yn sicrhau dosbarthiad pearlite ferrite unffurf.
Effaith ar eiddo: Mae S355J0WP wedi'i normaleiddio yn arddangos caledwch effaith tymheredd isel 15-20% yn uwch na deunydd nad yw wedi'i normaleiddio, gan ei fod yn lleihau "strwythurau band" (haenau ferrite a pearlit bob yn ail) sy'n gweithredu fel llwybrau hollt ar dymheredd isel.
2. Diffygion Mewnol: Risgiau Cudd ar gyfer-Tymheredd Isel Brau
a. Cynhwysiadau Anfetelaidd
Mathau ac effeithiau:
Cynnwys sylffid (ee, MnS): Hyd yn oed gyda chynnwys sylffwr isel (Llai na neu'n hafal i 0.015%), mae cynhwysiant MnS gweddilliol (wedi'i ymestyn ar hyd y cyfeiriad treigl) yn creu crynodiadau straen. Ar dymheredd isel, mae'r cynhwysion hyn yn gwahanu oddi wrth y matrics, gan gychwyn craciau sy'n lluosogi'n gyflym.
Cynhwysiant ocsid (ee, Al₂O₃): Mae cynhwysiant Al₂O₃ caled, onglog (o ddadocsidiad) yn gweithredu fel "micro-rhiciau," gan leihau gallu'r dur i amsugno egni trawiad.
Lliniaru: defnyddiotriniaeth calsiwmyn ystod mwyndoddi yn addasu cynhwysiant MnS yn gyfadeiladau CaS sfferig-CaO, sy'n llai tebygol o achosi craciau. Gall hyn wella caledwch effaith tymheredd isel o 25-30%.
b. Mandylledd a Chlebachu Ceudodau
Ffurfiant: Mae mandylledd (swigod nwy bach) neu geudodau crebachu (o solidification anghyflawn) yn ffurfio yn ystod castio. Mae'r diffygion hyn yn lleihau'r ardal dwyn llwyth effeithiol ac yn canolbwyntio straen-ar dymheredd isel, gallant dyfu'n holltau macrosgopig o dan straen cymedrol hyd yn oed.
Effaith: A porosity volume fraction of >Gall 0.5% ostwng yr egni effaith 0 gradd o S355J0WP 40%, gan fethu'r gofyniad gradd "J0".
c. Straen Gweddilliol
Gwreiddiau: Residual stresses form during rolling (uneven cooling) or welding (thermal expansion/contraction). Tensile residual stresses (e.g., >200 MPa) yn yr arwyneb neu'n agos-mae rhanbarthau weldio yn cyfuno â-brauder tymheredd isel, gan gyflymu cychwyn crac.
Enghraifft: Gall platiau S355J0WP gyda straen tynnol gweddilliol uchel arddangos torasgwrn brau ar -10 gradd , hyd yn oed os yw eu DBTT yn ddamcaniaethol 0 gradd . Gall anelio rhyddhad straen (gwresogi i 550-600 gradd , dal, yna oeri araf) leihau straen gweddilliol 60-80%, gan adfer caledwch tymheredd isel.
3. Trwch Deunydd: Ffactor Hanfodol ar gyfer-Perfformiad Tymheredd Isel
a. Heterogenedd Microstrwythurol
Thick plates (e.g., >30 mm) oeri yn arafach yn y craidd na'r wyneb yn ystod treigl, gan arwain at grawn mwy bras yn y craidd. Mae gan rawn bras wydnwch is: gall egni effaith 0 gradd plât S355J0WP trwchus 40 mm fod 30-40% yn is na phlât trwchus 10 mm o'r un cyfansoddiad.
b. Cyflwr Straen Triaxial
O dan llwytho effaith, profiad deunyddiau trwchus acyflwr straen triaxial(straen tynnol i dri chyfeiriad) ger y safle effaith, tra bod deunyddiau tenau yn profi straen planar mwy unffurf. Mae straen triaxial yn cyfyngu ar anffurfiad plastig (y brif ffordd o amsugno egni trawiad) ac yn hyrwyddo toriad brau-hyd yn oed os yw'r microstrwythur wedi'i fireinio.
Gofyniad safonol: Mae EN 10025-5 yn caniatáu ynni effaith is ar gyfer platiau S355J0WP mwy trwchus (ee, 27 J ar gyfer 16-40 mm, yn erbyn . 34 J ar gyfer<16 mm) to account for this effect.
4. Amgylchedd Gwasanaeth: Cyflymu Diraddio Priodweddau Tymheredd Isel
a. Cyrydiad atmosfferig
Mecanwaith: Mae S355J0WP yn dibynnu ar haen rhwd trwchus, ymlynol (sy'n cynnwys Cu, Cr ocsidau) ar gyfer ymwrthedd cyrydiad. Fodd bynnag, mewn amgylcheddau oer, llaith (ee, rhanbarthau oer ar yr arfordir), mae cylchoedd dadmer dro ar ôl tro yn achosi i'r haen rhwd hollti. Mae lleithder yn treiddio i'r craciau, gan arwain attyllu cyrydiad(colled metel lleol).
Effaith ar eiddo: Mae pyllau'n gweithredu fel rhiciau miniog, gan ganolbwyntio straen. Ar dymheredd isel, mae'r rhiciau hyn yn lleihau caledwch hollti'r dur (KIC) 20-30%, gan ei wneud yn dueddol o fethiant brau o dan lwythi statig neu ddeinamig.
b. Amsugno Hydrogen (Llosgi Hydrogen)
Ffynonellau: Gall hydrogen fynd i mewn i S355J0WP yn ystod weldio (lleithder mewn electrodau), piclo (atebion asidig), neu wasanaeth (aer llaith gyda H₂S). Ar dymheredd isel, mae atomau hydrogen yn ymledu i ffiniau grawn ac yn ffurfio moleciwlau hydrogen (H₂), gan greu gwasgedd mewnol uchel.
Canlyniad: Mae brithiad hydrogen yn lleihau caledwch effaith tymheredd isel 50–70% a gall achosi "torri asgwrn brau gohiriedig"-methiant sydyn o dan straen cyson (ee, llwythi adeileddol) hyd yn oed ar dymheredd uwchlaw'r DBTT.
