我國的耐磨板產業雖然已有了迅速的發展,但與工業發達國家相比,還是高能耗、高污染、低效率的。以JFE耐磨板為(wei)例(li),由于它在軋制、拉拔等(deng)加(jia)工過(guo)程中需要進行多(duo)次(ci)退火(huo)(huo)處理,以(yi)降低或消除加(jia)工硬化,便于后(hou)續工藝進行。多(duo)次(ci)退火(huo)(huo)不僅耗時(shi)耗能(neng)(neng),同時(shi)也存在嚴(yan)重的(de)環境污染等(deng)問題。因此(ci),尋找(zhao)一個清潔環保、節能(neng)(neng)高效的(de)生產(chan)工藝具有十分(fen)重要的(de)意義。
最近,科研工作者提出,將電致塑性軋制工藝應用于耐磨板,并通過(guo)實驗驗證(zheng)了其(qi)可(ke)(ke)行(xing)(xing)性(xing)(xing)。所謂“電(dian)(dian)(dian)致(zhi)塑性(xing)(xing)”,是指(zhi)材料(liao)在運動電(dian)(dian)(dian)子(電(dian)(dian)(dian)流或電(dian)(dian)(dian)場)作用下,變形(xing)抗(kang)力急劇下降(jiang)、塑性(xing)(xing)明顯提(ti)高的(de)(de)現象。電(dian)(dian)(dian)致(zhi)塑性(xing)(xing)加工技術可(ke)(ke)以降(jiang)低(di)材料(liao)變形(xing)抗(kang)力,提(ti)高材料(liao)的(de)(de)塑性(xing)(xing),從(cong)而增強材料(liao)的(de)(de)成形(xing)能(neng)力。科研人員在自行(xing)(xing)研制(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)致(zhi)塑性(xing)(xing)軋機上(shang),對(dui)(dui)(dui)耐磨板進行(xing)(xing)多(duo)道次的(de)(de)冷軋和電(dian)(dian)(dian)致(zhi)塑性(xing)(xing)軋制(zhi),其(qi)中在采(cai)取電(dian)(dian)(dian)致(zhi)塑性(xing)(xing)對(dui)(dui)(dui)耐磨板進行(xing)(xing)軋制(zhi)時(shi),高能(neng)脈沖發生器對(dui)(dui)(dui)軋制(zhi)中的(de)(de)帶材連續不斷(duan)地施加高能(neng)脈沖電(dian)(dian)(dian)流(120 V)。他們對(dui)(dui)(dui)比研究不同軋制(zhi)方式下材料(liao)的(de)(de)變形(xing)抗(kang)力、硬度(du)、抗(kang)拉(la)強度(du)及伸(shen)長率(lv)等性(xing)(xing)能(neng)變化,并對(dui)(dui)(dui)微(wei)觀(guan)組織進行(xing)(xing)了系統分析。
實驗表明,冷軋時(shi),材(cai)料的(de)(de)變形抗(kang)(kang)力(li)高(gao)(gao)達16.5 kN,引入(ru)脈沖電(dian)流后,材(cai)料的(de)(de)變形抗(kang)(kang)力(li)明顯減小(xiao),且(qie)隨著電(dian)脈沖頻率(lv)的(de)(de)增加其降低幅(fu)度越(yue)來(lai)越(yue)大。當施加500 Hz的(de)(de)脈沖電(dian)流時(shi),材(cai)料的(de)(de)變形抗(kang)(kang)力(li)降至12.2 kN左右(you),降低幅(fu)度高(gao)(gao)達26%。
對試樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)測試結果表(biao)明,不(bu)(bu)論是冷(leng)軋(ya)(ya)還是電(dian)(dian)軋(ya)(ya),試樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)都隨(sui)(sui)變形量的(de)(de)(de)增加(jia)而增大,但冷(leng)軋(ya)(ya)的(de)(de)(de)加(jia)劇程度(du)(du)要遠遠高于電(dian)(dian)軋(ya)(ya)。在電(dian)(dian)軋(ya)(ya)中,到(dao)(dao)達一(yi)定(ding)變形量后,試樣(yang)(yang)硬度(du)(du)趨(qu)(qu)向于一(yi)個(ge)穩定(ding)值(zhi)。電(dian)(dian)軋(ya)(ya)中,隨(sui)(sui)頻率(lv)增加(jia),試樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)基本(ben)呈降低趨(qu)(qu)勢(shi),而相應伸(shen)長率(lv)則不(bu)(bu)斷增加(jia)。然而,當變形量為20%~50%時(shi)(shi),施加(jia)600 Hz的(de)(de)(de)電(dian)(dian)脈沖,試樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)反而比(bi) 500 Hz 時(shi)(shi)的(de)(de)(de)大,此(ci)(ci)時(shi)(shi)其(qi)伸(shen)長率(lv)也很大。經受(shou) 600 Hz 脈沖電(dian)(dian)流軋(ya)(ya)制的(de)(de)(de)試樣(yang)(yang),其(qi)抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)隨(sui)(sui)變形量的(de)(de)(de)增加(jia)先是逐漸升(sheng)高,到(dao)(dao)達一(yi)個(ge)極值(zhi)點(dian)后開始降低,相應地(di),其(qi)伸(shen)長率(lv)先是呈下降趨(qu)(qu)勢(shi),達到(dao)(dao)一(yi)個(ge)最(zui)(zui)低點(dian)后緩(huan)慢(man)升(sheng)高。這(zhe)表(biao)明,在電(dian)(dian)軋(ya)(ya)過程中存(cun)在一(yi)個(ge)最(zui)(zui)佳頻率(lv),在此(ci)(ci)頻率(lv)下,可(ke)以(yi)達到(dao)(dao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和塑性的(de)(de)(de)最(zui)(zui)佳匹(pi)配,此(ci)(ci)時(shi)(shi),同固(gu)溶態的(de)(de)(de)原始試樣(yang)(yang)相比(bi),變形50%的(de)(de)(de)電(dian)(dian)軋(ya)(ya)試樣(yang)(yang)既具(ju)有(you)高的(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du),同時(shi)(shi)又具(ju)有(you)很好的(de)(de)(de)塑性。
他們的(de)(de)工(gong)作表明,高(gao)能(neng)電脈沖能(neng)有效地降低(di)材(cai)料的(de)(de)加工(gong)硬化程度,提(ti)高(gao)其(qi)塑性(xing)變(bian)形性(xing)能(neng),從而可以(yi)在不進(jin)行中間退火的(de)(de)情況下,增加軋制道次,提(ti)高(gao)總變(bian)形量,輕松獲得(de)更薄的(de)(de)板材(cai)帶材(cai)。這(zhe)是一條清潔環(huan)保、節(jie)能(neng)高(gao)效的(de)(de)生產工(gong)藝路線。
