Obróbka Q&P
Nazwa obróbki Q&P pochodzi od angielskiego zwrotu, Quenching and Partitioning, co można tłumaczyć jako obróbkę niepełnego hartowania i redystrybucji węgla.
Q&P jest innowacyjnym procesem obróbki cieplnej, który opracowany został dla stali nisko i średnio węglowych. Wykorzystywany jest w celu uzyskana dużej wytrzymałości i plastyczności stali dzięki obecności austenitu resztkowego zdolnego do przemiany martenzytycznej w trakcie odkształcenia plastycznego (efekt TRIP). Rezultatem przeprowadzonej obróbki Q&P jest mikrostruktura składająca się z odpuszczonego martenzytu i stabilnego austenitu resztkowego[1].
Obróbka Q&P[edytuj | edytuj kod]
Obróbka Q&P składa się z dwóch etapów: niepełnego hartowania (Q) i redystrybucji węgla (P) z martenzytu do austenitu. Pierwszy etap obejmuje nagrzanie stali do temperatury austenityzacji i wytrzymaniu w niej przez określony czas, a następnym schłodzeniu do temperatury niepełnego hartowania (QT) poniżej temperatury początku przemiany martenzytycznej (Ms) i krótkotrwałym wytrzymaniu w tej temperaturze przez czas niezbędny wyrównania się temperatury na przekroju obrabianego elementu. Drugi etap polega na nagrzaniu stali do temperatury partycjonowania (PT) i wytrzymaniu przez czas pozwalający na redystrybucję węgla z przesyconego martenzytu do otaczającego austenitu. Następnie próbka jest chłodzona do temperatury otoczenia. Dzięki dyfuzji węgla z martenzytu do austenitu zachodzącej w trakcie partycjonowania, temperatura początku przemiany martenzytycznej Ms austenitu ulega obniżeniu. Prowadzi to do jego stabilizacji termicznej, dzięki czemu nie ulega przemianie w trakcie chłodzenia i jest stabilny po zakończeniu obróbki Q&P[1][2].
Parametry Q&P[edytuj | edytuj kod]
Temperatura niepełnego hartowania (QT)[edytuj | edytuj kod]
Wartość temperatury niepełnego hartowania (QT) określa się w zależności od oczekiwanej zawartości austenitu resztkowego w stali po obróbce Q&P. Wraz z obniżaniem temperatury niepełnego hartowania postęp przemiany martenzytycznej zwiększa się. To powoduje, że udział martenzytu rośnie kosztem malejącego udziału austenitu resztkowego[3].
Temperatura partycjonowania (PT)[edytuj | edytuj kod]
W trakcie partycjonowania ma miejsce redystrybucja węgla z przesyconego martenzytu do otaczającego austenitu. Czym temperatura partycjonowania jest wyższa tym szybciej następuje wzbogacanie austenitu w węgiel, a więc szybciej dochodzi do stabilizacji austenitu. Przy założeniu, że nie mają miejsca konkurencyjne procesy jak na przykład wydzielanie węglików[3].
Czas partycjonowania (Pt)[edytuj | edytuj kod]
Redystrybucja węgla jako że jest procesem dyfuzyjnym, zależy od czasu. Czym dłużej prowadzony jest proces partycjonowania tym więcej węgla zdąży przedyfundować do austenitu. Jednak należy pamiętać, że partycjonowanie prowadzone w zbyt długim czasie i temperaturze może doprowadzić do powstania wydzieleń węglików, które przyczyniają się do znacznego pogorszenia właściwości stali, w szczególności jej plastyczności[3].
Właściwości po obróbce Q&P z Q&T[edytuj | edytuj kod]
Obróbka Q&T czyli konwencjonalna obróbka hartowania i odpuszczania prowadzi zazwyczaj do otrzymania wytrzymałej stali lecz o małej plastyczności, albo stali o dużej plastyczności i wówczas niskiej wytrzymałości. W stalach po obróbce Q&P możliwe jest połączenie pozornie wykluczających się właściwości czyli dużej plastyczności i wytrzymałości.[2].
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ a b Javad Mola, Bruno C. De Cooman. Quenching and partitioning of transformable ferritic stainless steels. „Scripta Materialia”. 65, s. 834-837, 29 lipca 2011. Acta Materialia. (ang.).
- ↑ a b Toshihro Tsuchiyama, Junya Tobata. Quenching and partitioning treatment of a low-carbon martensitic stainless steel. „Materials Science and Engineering A”. 532, s. 585-592, 11 November 2011. (ang.).
- ↑ a b c Javad Mola, Bruno C. De Cooman. Quenching and Partitioning (Q&P) Processing of Martensitic Stainless Steels. „METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A”. 44A, s. 946-967, 15 September 2012. DOI: 10.1007/s11661-012-1420-1. (ang.).