जापान में उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी के साथ 800MPa उच्च शक्ति पहनने-प्रतिरोधी प्लेट पर अध्ययन
जापान की "सुपर स्टील" परियोजना के शोध विषयों में से एक "उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी के साथ 800MPa वर्ग की उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेटों पर शोध" है। वर्तमान में, फेरिटिक पर्लाइट स्टील की तन्य शक्ति 500 एमपीए से कम है, और 500 एमपीए से अधिक तन्य शक्ति वाली उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेट मुख्य रूप से बैनाइट, टेम्पर्ड मार्टेंसाइट और अन्य उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेटों को बनाने के लिए मिश्र धातु घटकों को जोड़कर बनाई जाती है। . हालाँकि, मिश्र धातु तत्वों की वृद्धि के साथ, न केवल स्टील की लागत बढ़ जाती है, बल्कि स्टील बनाने और परिष्कृत करने की कठिनाई भी बढ़ जाती है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वेल्डिंग का प्रदर्शन बिगड़ जाता है, और उच्च शक्ति वाले पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट वेल्डेड जोड़ों की थकान शक्ति बढ़ जाती है। केवल 60 ~ 100 एमपीए (बेस मेटल मैट्रिक्स ताकत का 10%) है। सी-सी-एमएन की मूल संरचना के साथ फेरिटिक स्टील में अच्छी वेल्डेबिलिटी है, लेकिन वर्तमान तकनीक के साथ उत्पादित उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेटों की ताकत सीमित है, इसलिए इस विषय के अनुसंधान उद्देश्य हैं: सी- की संरचना के आधार पर सी-एमएन, अनाज शोधन द्वारा अनाज के आकार को 10μm से 1μm तक परिष्कृत किया गया था, और अल्ट्रा-फाइन फेराइट 2 पर्लाइट मिश्रित संरचना की ताकत और कठोरता संतुलन प्राप्त किया गया था। 800MPa की तन्य शक्ति वाला अल्ट्रा-फाइन ग्रेन स्टील विकसित किया गया था। उसी समय, उत्कृष्ट वेल्डिंग प्रदर्शन के साथ सुपर पहनने-प्रतिरोधी प्लेट की वेल्डिंग प्रक्रिया विकसित की गई थी। इसके लिए इस विषय का अध्ययन निम्नलिखित दो पहलुओं से किया जाता है।
(1) अति सूक्ष्म क्रिस्टल सामग्रियों का विकास। बड़े प्लास्टिक स्ट्रेन का उपयोग करके अल्ट्राफाइन फेराइट अनाज तैयार किया जा सकता है। हालाँकि, जब बड़े प्लास्टिक स्ट्रेन को यूनिडायरेक्शनल विरूपण पर लागू किया जाता है, तो मोटाई की दिशा में सामग्री का विरूपण एक समान नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप स्ट्रेन मुख्य रूप से नमूने के मध्य भाग में केंद्रित होता है। नागाई एट अल. अल्ट्राफाइन फेराइट अनाज तैयार करने के लिए "मल्टीडायरेक्शनल विरूपण" तकनीक का उपयोग करें, जो कि द्विदिश या बहुदिशात्मक विरूपण के उपयोग की विशेषता है, असमान तनाव वितरण में काफी सुधार कर सकता है, जो समान अल्ट्राफाइन माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करने के लिए अनुकूल है।
नागाई एट अल. में विकसित एक बहुदिशात्मक विरूपण थर्मोमैकेनिकल प्रसंस्करण सिम्युलेटर का उपयोग करके {{0}}.16C-0.4Si{4}}.4Mn की रासायनिक संरचना (%) के साथ कार्बन स्टील के अनाज परिवर्तन का अध्ययन किया गया। प्रयोगशाला. परिणामों से पता चला कि "मल्टीडायरेक्शनल विरूपण" विधि द्वारा तैयार किए गए अल्ट्राफाइन ग्रेन स्टील में अधिक समान अल्ट्राफाइन क्रिस्टल संरचना थी। मल्टीडायरेक्शनल थर्मल मैकेनिकल प्रोसेसिंग सिम्युलेटर की विशेषता यह है कि नमूने को प्रत्येक रोल के लिए 90 डिग्री तक घुमाया जा सकता है। नागाई एट अल. प्रयोगशाला मिल की बहु-दिशा रोलिंग तकनीक का उपयोग करके कम कार्बन Si-Mn स्टील के साथ Φ18 मिमी × 20000 मिमी आकार की एक बार सफलतापूर्वक तैयार की गई। जब स्टील के दाने का आकार 10μm से 0.5μm तक परिष्कृत किया गया, तो उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेट की उपज शक्ति 320MPa से 740MPa तक बढ़ाई जा सकती है। जब 12 मिमी × 700 मिमी × सेमी हॉट-रोल्ड स्टील प्लेट के दाने का आकार 1μm तक परिष्कृत किया जाता है, तो उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेट की तन्यता ताकत 800 एमपीए तक पहुंच जाती है, और तैयार हॉट रोल्ड उच्च शक्ति पहनने वाली प्रतिरोधी प्लेट एक समान होती है मोटाई की दिशा में अति सूक्ष्म कण।
बड़े विरूपण द्वारा निर्मित मोटी स्टील प्लेटों के यांत्रिक गुणों की अनिसोट्रॉपी, विशेष रूप से कुछ दिशाओं में कठोरता में कमी, ध्यान का केंद्र है। इस प्रयोजन के लिए, नागाई एट अल। सामग्री के क्रिस्टलीय अभिविन्यास को बदलने के लिए "बड़े कोण क्रॉस रोलिंग" विधि का उपयोग किया गया। क्रॉस रोलिंग के माध्यम से, सामग्री की बनावट या (100) ध्रुव सूचकांक को प्रभावी ढंग से बदला जा सकता है, ताकि सामग्री की अनुप्रस्थ और रोलिंग दिशा में कठोरता और भंगुर-भंगुर-संक्रमण तापमान का अंतर बहुत छोटा हो।
(2) अल्ट्रा-फाइन ग्रेन स्टील की उच्च दक्षता वेल्डिंग तकनीक पर अनुसंधान। अल्ट्रा-फाइन ग्रेन स्टील के औद्योगिक अनुप्रयोग में सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक HAZ का नरम होना है। पारंपरिक वेल्डिंग विधि अनाज के मोटे होने के कारण होने वाली HAZ नरमी के कारण जोड़ की ताकत को कम कर देगी। रीसुकेआईटीओ एट अल। एक नई अल्ट्रा-नैरो गैप गैस शील्डेड वेल्डिंग विधि विकसित की। 19 मिमी मोटी स्टील प्लेट की दूसरी वेल्डिंग, स्टील प्लेट की रासायनिक संरचना (%) है 0.15C{8}}.50Mn-0.20Si-0.02P{{ 14}}.002एस, एचएजेड की चौड़ाई केवल 3 मिमी है, और जोड़ की कठोरता एचवी250 से कम है, इसलिए वेल्डिंग दरारें और तनाव जंग दरारें प्रभावी ढंग से रोकी जा सकती हैं।
एस. सुकामोटो एट अल. 0.049C{6}}.50Mn{8}} की रासायनिक संरचना (%) के साथ अल्ट्रा-फाइन ग्रेन स्टील की वेल्डिंग विधियों और संयुक्त विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए 2{4}}kWCO2 उच्च-शक्ति लेजर वेल्डिंग उपकरण का उपयोग किया गया। 981Si-0.021P-0.0009S, जिसका लक्ष्य अल्ट्रा-फाइन क्रिस्टल संरचना की क्षति को कम करना है। इसी समय, वेल्डेड जोड़ों के गुणों में स्पष्ट रूप से सुधार होता है। अकिहिकोह्टा एट अल। बेहतर थकान शक्ति के साथ एक कम संक्रमण तापमान प्रकार वेल्डिंग तार विकसित किया। वेल्डिंग तार में 10% सीआर और 10% नी होता है, और मार्टेंसाइट में ऑस्टेनाइट रूपांतरण का प्रारंभिक तापमान लगभग 180 डिग्री होता है, और परिवर्तन का अंतिम तापमान कमरे का तापमान होता है। जब मार्टेंसिटिक परिवर्तन होता है, तो वेल्ड धातु के विस्तार के परिणामस्वरूप वेल्ड के चारों ओर संपीड़ित अवशिष्ट तनाव होता है, जिससे वेल्डेड जोड़ की थकान शक्ति बढ़ जाती है। 1μm के दाने के आकार के साथ अल्ट्रा-फाइन ग्रेन बार के जोड़ की थकान शक्ति 300MPa तक है, जो पारंपरिक वेल्डिंग तार की तुलना में 100MPa अधिक है।
