1. मिश्र धातु तत्व जो प्रभाव कठोरता को बढ़ाते हैं
(1) निकेल (नी): सबसे प्रभावी निम्न तापमान कठोरता बढ़ाने वाला
तंत्र: नी कम करता हैतन्य-भंगुर संक्रमण तापमान (डीबीटीटी)Q355GNH का. यह कम तापमान पर ऑस्टेनाइट चरण को स्थिर करता है, ऑस्टेनाइट के भंगुर मार्टेंसाइट में परिवर्तन में देरी करता है, और महीन, एकसमान फेराइट {{2}पियरलाइट माइक्रोस्ट्रक्चर के निर्माण को बढ़ावा देता है।
प्रभाव: Q355GNH में आमतौर पर 0.20–0.50% Ni होता है। 0.30% Ni सामग्री DBTT को -20 डिग्री (Ni के बिना) से -40 डिग्री तक स्थानांतरित कर सकती है, जिससे -40 डिग्री पर प्रभाव ऊर्जा में काफी सुधार हो सकता है (उदाहरण के लिए, से)<27J to ≥34J, meeting GB/T 4171 requirements).
टिप्पणी: Excessive Ni (>0.60%) अनावश्यक है, क्योंकि यह कठोरता में मामूली सुधार करता है लेकिन सामग्री लागत बढ़ाता है।
(2) मैंगनीज (एमएन): ताकत और कठोरता को संतुलित करता है
तंत्र: एमएन अनाज के आकार को परिष्कृत करने के लिए फेराइट में घुल जाता है (गर्म करने के दौरान अनाज के विकास को रोककर) और फेराइट की एकरूपता को बढ़ाता है। यह एमएनएस समावेशन (जो FeS से कम हानिकारक हैं) बनाकर सल्फर (एस) के भंगुर प्रभाव को भी संतुलित करता है।
प्रभाव: Q355GNH को 0.45–1.60% Mn की आवश्यकता होती है। एक मध्यम एमएन सामग्री (1.0-1.4%) अच्छी कठोरता बनाए रखते हुए 355 एमपीए से अधिक या उसके बराबर उपज शक्ति सुनिश्चित करती है; बहुत कम एमएन (<0.60%) leads to coarse grains and reduced toughness, while too high Mn (>1.60%) कठोर बैनाइट का निर्माण कर सकता है, जिससे भंगुरता बढ़ सकती है।
(3) कॉपर (Cu) और क्रोमियम (Cr): नियंत्रित कठोरता प्रभाव के साथ सहक्रियात्मक संरक्षण
तंत्र: Cu (0.20–0.60%) और Cr (0.30–0.80%) Q355GNH के लिए प्राथमिक अपक्षय तत्व हैं, लेकिन वे अप्रत्यक्ष रूप से कठोरता का भी समर्थन करते हैं। वे एक सघन, चिपकी हुई जंग की परत (-FeOOH) के निर्माण को बढ़ावा देते हैं जो जंग से प्रेरित माइक्रोक्रैक (जो क्रूरता को कम करती है) को रोकती है।
प्रभाव: When kept within standard ranges, Cu and Cr do not harm toughness. However, excessive Cr (>0.80%) may form hard Cr-rich carbides (e.g., Cr₇C₃) at grain boundaries, increasing brittleness; excessive Cu (>0.60%) "गर्म कमी" (प्रसंस्करण के दौरान दरार) का कारण बन सकता है और लचीलापन कम कर सकता है।
2. अशुद्धियाँ जो प्रभाव की कठोरता को कम करती हैं
(1) फॉस्फोरस (पी): एक प्रमुख भंगुरता प्रवर्तक
तंत्र: पी फेराइट अनाज की सीमाओं पर दृढ़ता से अलग हो जाता है, जिससे अंतर-दानेदार बंधन कमजोर हो जाता है। यह DBTT को तेजी से बढ़ाता है और कम तापमान पर प्रभाव ऊर्जा को कम करता है (उदाहरण के लिए, 0.03% P -40 डिग्री प्रभाव ऊर्जा को 40J से 20J तक कम कर सकता है)।
नियंत्रण की आवश्यकता: GB/T 4171 अधिदेश P, Q355GNH के लिए 0.035% से कम या उसके बराबर। अत्यधिक ठंडी जलवायु (उदाहरण के लिए, -40 डिग्री सेवा) में अनुप्रयोगों के लिए, कठोरता सुनिश्चित करने के लिए पी को अक्सर 0.025% से कम या उसके बराबर नियंत्रित किया जाता है।
(2) सल्फर (एस): हानिकारक समावेशन बनाता है
तंत्र: S, Fe के साथ प्रतिक्रिया करके FeS बनाता है, एक निम्न पिघलने वाला बिंदु समावेशन जो अनाज की सीमाओं पर जमा होता है। FeS "ठंडी भंगुरता" का कारण बनता है। -यह प्रभाव भार के तहत आसानी से टूट जाता है, खासकर कम तापमान पर।
नियंत्रण की आवश्यकता: एस 0.035% (जीबी/टी 4171) से कम या बराबर होना चाहिए। व्यवहार में, S को अक्सर Mn जोड़कर (MnS बनाने के लिए, जो अधिक लचीला और कठोरता के लिए कम हानिकारक है) 0.020% से कम या उसके बराबर नियंत्रित किया जाता है।
(3) कार्बन (सी): भंगुरता से बचने के लिए सख्ती से संतुलित
तंत्र: सी कार्बाइड बनाकर स्टील को मजबूत करता है लेकिन पर्लाइट सामग्री को बढ़ाकर कठोरता को कम करता है (पर्लाइट फेराइट की तुलना में कठिन और कम लचीला होता है)। अत्यधिक सी शीतलन के दौरान भंगुर मार्टेंसाइट के निर्माण को बढ़ावा देता है।
नियंत्रण की आवश्यकता: C ≤0.19% for Q355GNH. A low C content (0.12–0.16%) ensures a ferrite-rich microstructure (≥60% ferrite), maintaining high impact toughness; C >0.19% पर्लाइट सामग्री बढ़ाता है और कठोरता कम करता है।
3. ऐसे तत्वों का पता लगाएं जो कठोरता को ठीक करते हैं
एल्यूमिनियम (अल): डीऑक्सीडाइज़र के रूप में जोड़ा गया (कुल Al 0.020% से अधिक या उसके बराबर), Al AlN कण बनाता है जो अनाज की सीमाओं को पिन करता है, गर्मी उपचार के दौरान अनाज को मोटा होने से रोकता है। महीन दाने कम तापमान की कठोरता में उल्लेखनीय रूप से सुधार करते हैं।
नाइओबियम (Nb) या टाइटेनियम (Ti): Optional additions (Nb: 0.015–0.060%; Ti: 0.02–0.10%), they form carbides/nitrides that refine grains and strengthen the matrix without reducing toughness-ideal for thick Q355GNH plates (e.g., >50 मिमी) जहां अनाज का मोटा होना जोखिम है।
