ຜົນກະທົບຂອງອັດຕາການເຢັນລົງຕໍ່ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງໂລຫະ
ໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ແລະ ໂລຫະວິທະຍາ, ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນແມ່ນໜຶ່ງໃນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດທີ່ກຳນົດໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງໂລຫະ. ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ - ການຈັດລຽງຂອງເມັດ, ຂັ້ນຕອນ, ແລະ ການແຈກຢາຍຂອງມັນໃນລະດັບຈຸນລະພາກ - ມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງ, ຄວາມແຂງແຮງຂອງແຮງດຶງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຄວາມທົນທານ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່ ແລະ ການກັດກ່ອນ. ວິທີການເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ໄວ, ກາງ, ຫຼື ຊ້າ) ສາມາດຜະລິດໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີສ່ວນປະກອບທາງເຄມີດຽວກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄວບຄຸມອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນແມ່ນຫົວໃຈຂອງຂະບວນການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການອົບ, ການເຮັດໃຫ້ເປັນປົກກະຕິ, ການດັບ, ແລະ ການເຮັດໃຫ້ອ່ອນລົງ.
1. ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ ແລະ ການຫັນປ່ຽນໄລຍະ
ໂລຫະ ແລະ ໂລຫະປະສົມໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບດ້ວຍເຟສ (ເຊັ່ນ: ເຟີໄຣທ໌, ອອສເຕໄນທ໌, ຊີມັງໄທທ໌ ໃນເຫຼັກກ້າ) ເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນເປັນຜົນມາຈາກການປ່ຽນເຟສທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ໂລຫະບາງຊະນິດມີຢູ່ໃນເຟສທີ່ໝັ້ນຄົງກວ່າໃນອຸນຫະພູມນັ້ນ; ເມື່ອເຢັນລົງ, ເຟສນັ້ນສາມາດປ່ຽນເປັນເຟສອື່ນທີ່ໝັ້ນຄົງໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າ. ການຫັນປ່ຽນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເປັນການແຜ່ກະຈາຍ (ຕ້ອງການການເຄື່ອນທີ່ຂອງອະຕອມຜ່ານການແຜ່ກະຈາຍ) ຫຼື ບໍ່ແຜ່ກະຈາຍ (ໄວກວ່າ, ບໍ່ອີງໃສ່ການແຜ່ກະຈາຍ, ເຊັ່ນ: ມາເຕນໄຊທ໌ ໃນເຫຼັກກ້າ).
ອັດຕາການເຢັນຕົວກຳນົດວ່າອະຕອມມີເວລາພຽງພໍທີ່ຈະແຜ່ກະຈາຍ ແລະ ສ້າງໄລຍະສົມດຸນ ຫຼື ກາຍເປັນ "ຕິດຢູ່" ໃນໄລຍະທີ່ບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ:
- ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຊ້າໆ → ອະຕອມມີເວລາໃນການແຜ່ກະຈາຍ → ໄລຍະເຂົ້າໃກ້ສົມດຸນ → ເມັດພືດມັກຈະມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ.
– ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຢ່າງໄວວາ → ການແຜ່ກະຈາຍຖືກຍັບຍັ້ງ → ການສ້າງໄລຍະທີ່ບໍ່ສາມາດແຜ່ລາມໄດ້/ລະອຽດ → ເມັດນ້ອຍໆ ຫຼື ໂຄງສ້າງເຂັມ/ແຜ່ນບາງໆ.
2. ການເຮັດໃຫ້ເຢັນຊ້າໆ: ໂຄງສ້າງຫຍາບ ແລະ ເຂົ້າໃກ້ສົມດຸນ.
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນຊ້າໆມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ວຍເຕົາ. ເນື່ອງຈາກອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນຕໍ່າ, ອະຕອມມີໂອກາດຫຼາຍທີ່ຈະເຄື່ອນຍ້າຍໄປສູ່ຕຳແໜ່ງພະລັງງານຕໍ່າສຸດຂອງມັນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດໄລຍະທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະສອດຄ່ອງກັບແຜນວາດໄລຍະສົມດຸນ.
ຜົນກະທົບທາງດ້ານໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຫຼັກຂອງການເຮັດໃຫ້ເຢັນຊ້າແມ່ນ:
1. ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເມັດພືດ
ເມັດພືດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເກີດຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຂອບເຂດຂອງເມັດພືດມີເວລາທີ່ຈະເຄື່ອນຍ້າຍ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານທັງໝົດຂອງລະບົບ. ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ຫຍາບຄາຍນີ້ມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດ:
- ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມແຂງຫຼຸດລົງ,
- ຄວາມທົນທານມັກຈະເພີ່ມຂຶ້ນ (ເຖິງຈຸດໃດໜຶ່ງ),
- ຄວາມທົນທານສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ ຖ້າເມັດພືດມີຂະໜາດໃຫຍ່ເກີນໄປ.
2. ການສ້າງໄລຍະສົມດຸນ
ໃນເຫຼັກກາກບອນ, ການເຮັດໃຫ້ austenite ເຢັນລົງຊ້າໆຈະຜະລິດ pearlite ຫຍາບ (ສ່ວນປະສົມຂອງ ferrite ແລະ cementite lamellae). pearlite ຫຍາບໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນອ່ອນກວ່າ ແລະ ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍກ່ວາ pearlite ລະອຽດ.
3. ການຜ່ອນຄາຍຄວາມເຄັ່ງຕຶງພາຍໃນ
ເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຊ້າ, ການຜັນປ່ຽນທາງຄວາມຮ້ອນຈຶ່ງນ້ອຍ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອຕ່ຳລົງ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການແຕກຍ້ອນການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງ.
ໃນທາງປະຕິບັດ, ການເຮັດໃຫ້ເຢັນຊ້າໆແມ່ນຖືກເລືອກເມື່ອຈຸດປະສົງຂອງຂະບວນການແມ່ນເພື່ອເພີ່ມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການປຸງແຕ່ງ, ຫຼື ກຳຈັດຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອຫຼັງຈາກການເຮັດວຽກເຢັນ.
3. ການເຮັດໃຫ້ເຢັນປານກາງ: ການປະນີປະນອມລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງແລະຄວາມທົນທານ
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງເກີດຂຶ້ນໃນຂະບວນການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການເຮັດໃຫ້ເຫຼັກເປັນມາດຕະຖານ (ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແກ່ເຫຼັກກ້າໄປສູ່ພາກພື້ນ austenite ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງໃນອາກາດ). ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງໄວກວ່າການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແຕ່ບໍ່ໄວເທົ່າກັບການເຮັດໃຫ້ເຢັນ.
ດ້ວຍເຫດນີ້:
- ຂະໜາດຂອງເມັດພືດມັກຈະນ້ອຍກວ່າການອົບແຫ້ງ,
- pearlite ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຢ່າງລະອຽດກວ່າ,
- ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກມັກຈະມີຄວາມສົມດຸນ: ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມແຂງເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບການอบອ່ອນ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຍັງຄົງດີຢູ່.
ການເຮັດໃຫ້ເປັນປົກກະຕິມັກຖືກໃຊ້ເພື່ອ "ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກເປັນປົກກະຕິ" ຫຼັງຈາກການຫລໍ່ ຫຼື ຂະບວນການມ້ວນຮ້ອນ, ຄືການຫຼຸດຜ່ອນການແຍກຕົວຂອງຈຸນລະພາກ, ການປັບປຸງຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະ ການໄດ້ຮັບການປະສົມປະສານຄຸນສົມບັດທີ່ໝັ້ນຄົງ.
4. ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວ (ການດັບ): ໂຄງສ້າງທີ່ດີ ຫຼື ໝັ້ນຄົງ
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວ, ເຊັ່ນ: ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງໃນນໍ້າ, ນໍ້າມັນ, ຫຼື ສານລະລາຍໂພລີເມີ, ເຮັດໃຫ້ເກີດອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນສູງທີ່ສາມາດຢຸດການແຜ່ກະຈາຍຂອງອະຕອມໄດ້. ໃນບາງລະບົບ, ສິ່ງນີ້ກະຕຸ້ນການສ້າງໄລຍະທີ່ແຂງກວ່າ ແລະ ໝັ້ນຄົງ.
ຕົວຢ່າງທີ່ມີຊື່ສຽງທີ່ສຸດແມ່ນຢູ່ໃນເຫຼັກ:
- ເຫຼັກກ້າຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຈົນກວ່າມັນຈະກາຍເປັນ austenite.
- ຖ້າເຢັນລົງໄວຫຼາຍ, ອອສເຕໄນທ໌ຈະບໍ່ມີເວລາທີ່ຈະປ່ຽນເປັນເຟີໄຣທ໌ + ຊີເມນໄທທ໌ (ເພີໄລທ໌/ເບໄນທ໌).
- Martensite ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ເປັນໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ອີ່ມຕົວດ້ວຍຄາບອນທີ່ມີຮູບຮ່າງເປັນເຂັມ/ແຜ່ນທີ່ແຂງຫຼາຍ.
ລັກສະນະຂອງການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວ:
1. ຄວາມຮຸນແຮງໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ
Martensite ມີຄວາມແຂງຫຼາຍແຕ່ກໍ່ແຕກງ່າຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເຮັດໃຫ້ເຢັນມັກຈະຕາມມາດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ແຂງຕົວ, ເຊິ່ງແມ່ນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຄືນໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳເພື່ອເພີ່ມຄວາມທົນທານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຕກງ່າຍ.
2. ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ລະອຽດຫຼາຍ
ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນສູງມັກຈະຜະລິດໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ລະອຽດກວ່າ. ໂຄງສ້າງທີ່ລະອຽດມັກຈະເພີ່ມຄວາມແຂງແຮງຕາມຄວາມສຳພັນຂອງ Hall-Petch (ເມັດພືດນ້ອຍກວ່າ, ຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດຈະສູງຂຶ້ນ).
3. ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງສູງ ແລະ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການບິດເບືອນ
ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຢ່າງໄວວາສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງໜ້າດິນ ແລະ ແກນກາງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນພາຍໃນ. ສິ່ງນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດ:
- ການແຕກລະງັບ (ການແຕກລະງັບ),
- ການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງ (ການບິດເບືອນ),
- ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມແຂງຈາກໜ້າດິນສູ່ພາຍໃນ ຖ້າຄວາມເຢັນບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ.
ເນື່ອງຈາກຄວາມສ່ຽງເຫຼົ່ານີ້, ການເລືອກສື່ການລະງັບ ແລະ ການອອກແບບຂະບວນການ (ການສັ່ນສະເທືອນ, ຂະໜາດຂອງອົງປະກອບ, ຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດ) ຈຶ່ງກາຍເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍ.
5. ປະກົດການທົ່ວໄປໃນເຫຼັກກ້າ: ບົດບາດຂອງແຜນວາດ TTT ແລະ CCT
ເພື່ອເຂົ້າໃຈຜົນກະທົບຂອງອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຕໍ່ເຫຼັກກ້າໃນປະລິມານຫຼາຍຂຶ້ນ, ນັກໂລຫະວິທະຍາມັກໃຊ້ແຜນວາດ TTT (ການປ່ຽນຮູບແບບອຸນຫະພູມເວລາ) ແລະ CCT (ການຫັນປ່ຽນຮູບແບບຄວາມເຢັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ). ແຜນວາດເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເວລາທີ່ austenite ເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ສຳເລັດການຫັນປ່ຽນຂອງມັນໄປເປັນ pearlite, bainite, ຫຼື martensite.
– ເມື່ອເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຊ້າໆ, ເສັ້ນທາງອຸນຫະພູມ-ເວລາຈະຜ່ານພາກພື້ນການສ້າງໄຂ່ມຸກ → ຜະລິດໄຂ່ມຸກຫຍາບ/ລະອຽດຂຶ້ນກັບອັດຕາ.
- ເມື່ອເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງໄວຂຶ້ນ, ວິຖີການເຄື່ອນທີ່ສາມາດຜ່ານ "ດັງ" ຂອງເສັ້ນໂຄ້ງ TTT ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ມີແຮ່ pearlite ເກີດຂຶ້ນ → ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເປັນ bainite ຫຼື martensite.
ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນກຳນົດໄລຍະສຸດທ້າຍ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບສ່ວນໜຶ່ງຂອງແຕ່ລະໄລຍະ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດກໍກຳນົດຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ.
6. ຜົນກະທົບຂອງອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນຕໍ່ໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກ
ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວຢ່າງທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນເຫຼັກກ້າ, ແຕ່ຫຼັກການດັ່ງກ່າວໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງກັບໂລຫະປະສົມອື່ນໆ:
– ໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ: ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວຈາກການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງສານລະລາຍສາມາດຮັກສາສານລະລາຍແຂງທີ່ອີ່ມຕົວສູງ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກເສີມແຮງໂດຍຜ່ານການແກ່/ການແຂງຕົວຂອງນ້ຳຕານ. ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະໜາດ ແລະ ການແຈກຢາຍຂອງຕະກອນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມແຂງແຮງ.
– ໂລຫະປະສົມທອງແດງ ແລະ ທອງເຫລືອງ: ການເຮັດໃຫ້ເຢັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ການແຈກຢາຍເຟສ ແລະ ການກໍ່ຕົວຂອງຕະກອນບາງຊະນິດ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມແຂງ ແລະ ຄວາມນຳໄຟຟ້າ.
- ໂລຫະປະສົມໄທທານຽມ: ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຫັນປ່ຽນຈາກໄລຍະເບຕ້າໄປເປັນໄລຍະອາລຟາ ຫຼື ໂຄງສ້າງມາເຕນຊິດໂດຍສະເພາະ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການປະສົມປະສານຂອງຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມທົນທານ.
ໃນໂລຫະປະສົມຫຼາຍຊະນິດ, ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວມັກຈະຜະລິດໂຄງສ້າງທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກດັດແປງໂດຍການປິ່ນປົວຕື່ມອີກເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄຸນສົມບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
7. ເຄ ສີມພູລານ
ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນມີອິດທິພົນພື້ນຖານຕໍ່ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງໂລຫະ ເພາະມັນຄວບຄຸມຂອບເຂດທີ່ການຫັນປ່ຽນໄລຍະເກີດຂຶ້ນໂດຍການແຜ່ກະຈາຍ ຫຼື ໂດຍກົນໄກທີ່ບໍ່ແຜ່ກະຈາຍຢ່າງໄວວາ. ການເຮັດໃຫ້ເຢັນຊ້າໆມັກຈະຜະລິດໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ຫຍາບຄາຍກວ່າ, ເກືອບສົມດຸນດ້ວຍຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຫຼືອຕ່ຳ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີກວ່າ. ການເຮັດໃຫ້ເຢັນປານກາງສະເໜີການປະນີປະນອມກັບໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ລະອຽດກວ່າ ແລະ ຄຸນສົມບັດທີ່ສົມດຸນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວສາມາດຜະລິດໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ລະອຽດຫຼາຍ ຫຼື ໂຄງສ້າງທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ເຊັ່ນ: ມາເຕນໄຊດ໌ໃນເຫຼັກກ້າ, ເພີ່ມຄວາມແຂງ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງ ແຕ່ມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຫຼືອ, ການບິດເບືອນ ແລະ ຄວາມແຕກຫັກງ່າຍ.
ໃນການປະຕິບັດວິສະວະກຳ, ບໍ່ມີ "ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ດີທີ່ສຸດ" ທີ່ຍອມຮັບໂດຍທົ່ວໄປ. ມີພຽງອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ເໝາະສົມກັບສ່ວນປະກອບຂອງໂລຫະປະສົມ, ຂະໜາດຂອງອົງປະກອບ, ຕົວກາງເຮັດຄວາມເຢັນ, ແລະຄຸນສົມບັດສຸດທ້າຍຂອງເປົ້າໝາຍເທົ່ານັ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄວບຄຸມອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນ - ເຊິ່ງມັກຈະລວມກັບການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຕໍ່ມາ - ແມ່ນກຸນແຈສຳຄັນໃນການອອກແບບໂລຫະທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ປອດໄພ, ໜ້າເຊື່ອຖື, ແລະມີປະສິດທິພາບສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
