1. Kako temperatura utječe na žilavost?
Kubični-čelik s središtem u tijelu ima jedinstvenu karakteristiku: pokazuje duktilnu-krhku prijelaznu temperaturu. Kada temperatura okoline padne ispod ove kritične točke, način loma materijala naglo se mijenja od duktilnog loma (mikroskopski se očituje kao klizanje dislokacije) koji zahtijeva apsorpciju velike količine energije do krhkog loma (mikroskopski se očituje kao "lom cijepanjem", tj. odvajanje duž određenih kristalnih ravnina) koji ne apsorbira gotovo nikakvu energiju. "Krhost" koju ste spomenuli odnosi se na ovu promjenu načina loma.
2. Kakav učinak ima hladno valjanje na žilavost?
Smanjena žilavost: Studije su otkrile da se s povećanjem stope redukcije hladnog valjanja energija apsorpcije udarca i žilavost loma materijala pri ekstremno niskim temperaturama (kao što je 4K) značajno smanjuju.
Promjene u načinu loma: kada se hladno{0}}valjani materijali lome na niskim temperaturama, njihove površine loma pokazuju karakteristike kao što su "ravni krti lom" i "intergranularni lom", što ukazuje da je njihova otpornost na širenje pukotine vrlo slaba.
Jednostavno rečeno: ako usporedite obični čelik s elastičnim "tijestom za igru", kombinirani učinci hladnog valjanja i niskih temperatura su kao da ovo "tijesto za igru" čvrsto smrzavate, zatim ga opetovano udarate i sabijate, pretvarajući ga na kraju u tvrdi keks koji se lako lomi.
3. Kako specifične karakteristike čelika i sastava utječu na žilavost?
Čelik s-manganom: Na primjer, čelik 32Mn-7Cr koji se spominje u studiji, čak i na ultraniskim temperaturama od -269 stupnjeva (4K), zadržava značajnu čvrstoću unatoč smanjenju žilavosti nakon hladnog valjanja.
IF čelik (međuprostorni čelik bez atoma): ova vrsta čelika obično se koristi u duboko-vučenim automobilskim dijelovima, ali pod određenim uvjetima (kao što je sadržaj fosfora i nepravilno žarenje), može pokazivati "krtost u sekundarnoj obradi", što znači krti lom na niskim temperaturama tijekom-naknadne upotrebe. Ovo ilustrira ključnu ulogu sastava i dizajna procesa u performansama na niskim-temperaturama.
4. Što uzrokuje krtost hladno{1}}valjanog čelika?
Temeljni razlog leži u činjenici da kubična kristalna struktura čelika-centrirana na tijelo određuje njegove rastegljive-krhke prijelazne karakteristike, a mikrostrukturne promjene nastale hladnim valjanjem (kao što su dislokacije i deformacije zrna) dodatno pogoršavaju ovu tendenciju krtosti na niskim-temperaturama.
5.Kako odabrati materijale za dugotrajnu-upotrebu u okruženjima ispod 0 stupnjeva ili čak i hladnije?
Treba odabrati posebne čelike za niske-temperature (kao što su čelici za posude pod tlakom-za niske temperature).
Potpuni tretman žarenja nakon hladnog valjanja je neophodan kako bi se uklonili učinci otvrdnuća.
Trebalo bi provesti optimizacije dizajna kako bi se izbjegla koncentracija naprezanja pri niskim temperaturama.