1. Izbira procesa in optimizacija parametrov
Kaljenje in popuščanje (kaljenje + popuščanje):
Temperatura gašenja je nadzorovana pri 920-950 stopinjah (npr. jeklo 45#), hitrost hlajenja pri kaljenju s slano vodo pa mora biti večja ali enaka 200 stopinj/s, da se zagotovi popolna pretvorba avstenita v martenzit.
Temperatura kaljenja je 550-630 stopinj, čas zadrževanja pa je izračunan na 1,5 minute na milimeter debeline stene, kar tvori enotno kaljeno strukturo sorbita z energijo udarca pri -20 stopinjah, ki je večja ali enaka 40J.
Postopek normalizacije: segreto na 850±10 stopinj in nato zračno-ohlajeno, doseganje velikosti zrn ASTM 7-8, postavitev organizacijskih temeljev za naknadno kaljenje.
2. Hladilni medij in tehnološke inovacije
Kompozitna tekočina za gašenje: uporaba mešane tekočine za gašenje natrijevega klorida-nanosilicijevega karbida (npr. patent CN119979840A) za izboljšanje odpornosti na nizke-temperaturne udarce.
Tehnologija nadzorovanega hlajenja: stopenjsko hlajenje (hitro hlajenje pri 15-20 stopinj/s do 600 stopinj, ki mu sledi počasno hlajenje), da se prepreči razpokanje, ki ga povzroči strukturna obremenitev.
3. Nadzor mikrostrukture
Rafiniranje zrn: z nadzorovanim valjanjem in nadzorovanim hlajenjem (TMCP) velikost zrn doseže ASTM 8 ali več, kar podaljša življenjsko dobo ob utrujenosti za 75 %.
Upravljanje z vključki: z uporabo materialov, odpornih na magnezij-ogljik, je raven ne-kovinskih vključkov nadzorovana pod 1,5.
4. Prilagajanje posebnim potrebam
Nizko{0}}temperaturno okolje: dodajanje elementov iz niklja (Ni) ali niobija (Nb) z energijo udarca pri –60 stopinjah, ki je večja ali enaka 60J (npr. material L245NS).
Zahteve glede odpornosti proti obrabi: Površinsko kaljenje (indukcijsko kaljenje) za doseganje trdote HRC55-60, s čimer se za 2-3 krat poveča trdnost ob utrujanju.
5. Uravnoteženje kakovosti in stroškov
Žarjenje za razbremenitev napetosti: po hladni deformaciji držite pri 650±10 stopinjah 1,5-2 uri, s stopnjo odprave preostale napetosti, ki je večja ali enaka 85 %. Postopek varčevanja z energijo: normalizacija namesto žarjenja zmanjša stroške za 30 % in ima za posledico vrhunsko splošno učinkovitost.
