La relazione tra spessore e durezza della lamiera di acciaio non è una semplice correlazione lineare; è direttamente influenzato dal processo produttivo (in particolare dai processi di laminazione a freddo e ricottura). Ciò può essere analizzato dalle seguenti prospettive:
1. Durante il processo di laminazione a freddo: spessore e durezza sono indirettamente correlati negativamente (a causa della deformazione).
Durante la fase di laminazione a freddo (prima della ricottura), la variazione dello spessore della lamiera di acciaio è determinata principalmente dalla deformazione da laminazione:
Dopo più passaggi di laminazione a freddo, lo spessore della lamiera d'acciaio originale (come la lamiera laminata a caldo-) diminuisce gradualmente, mentre la deformazione (ovvero la "riduzione") aumenta.
Maggiore è la deformazione, più i grani all'interno del metallo vengono allungati e appiattiti, aumentando la densità delle dislocazioni e provocando un incrudimento, con conseguente maggiore durezza.
Pertanto, allo stato-laminato a freddo (non ricotto), le lastre di acciaio più sottili dello stesso lotto hanno generalmente una durezza maggiore. Per esempio:
Una piastra di acciaio con uno spessore originale di 3 mm, quando laminata a freddo-a 2 mm, ha una durezza leggermente superiore rispetto al suo stato originale.
Continuando la laminazione a freddo fino a 1 mm, la deformazione aumenta, aumentando ulteriormente la durezza. 2. Dopo la ricottura: la correlazione tra spessore e durezza si indebolisce (a seconda del processo di ricottura).
Le lamiere di acciaio laminate a freddo-in genere richiedono una ricottura (ad esempio, ricottura continua) per eliminare l'incrudimento e ripristinare la plasticità. A questo punto il rapporto tra spessore e durezza è dominato dal processo di ricottura:
La temperatura e il tempo di ricottura determinano il grado di ricristallizzazione: quando la temperatura è sufficientemente elevata e il tempo è sufficiente, l'incrudimento viene completamente eliminato, i grani si rigenerano in modo uniforme e la durezza diminuisce in modo significativo rispetto allo stato laminato-a freddo.
A questo punto, se lamiere di acciaio dello stesso lotto ma di spessori diversi subiscono lo stesso processo di ricottura, le differenze di durezza diminuiscono e l'effetto dello spessore sulla durezza si riduce.
Ad esempio,-lamiere di acciaio laminate a freddo da 1 mm e 2 mm possono avere durezze simili (ad esempio, 110-130 HV) dopo lo stesso processo di ricottura. L'effetto delle differenze di spessore sulla durezza è molto minore rispetto allo stato laminato a freddo.. 3. Possono esistere eccezioni per diversi gradi o processi di acciaio.
Se lo spessore delle piastre di acciaio varia in modo significativo (ad esempio, piastre ultra-sottili<0.3mm and thick plates >5 mm), la differenza nell'efficienza del trasferimento di calore durante la ricottura può comportare che le piastre più sottili siano più inclini al surriscaldamento, all'ingrossamento dei grani e alla durezza leggermente inferiore rispetto alle piastre più spesse (questo dipende dal processo specifico).
Per alcune lamiere di acciaio trattate in modo speciale (come la tempra superficiale), lo spessore può influenzare la temprabilità e quindi la differenza di durezza tra la superficie e il nucleo. Tuttavia, questa è una variazione locale della durezza e non una correlazione diretta tra lo spessore complessivo e la durezza.
Riepilogo
Quando laminato a freddo senza ricottura: spessore e durezza sono indirettamente correlati-più sottile è lo spessore (maggiore deformazione), maggiore è la durezza.
Dopo la ricottura: l'effetto dello spessore sulla durezza diminuisce e la durezza è determinata principalmente dal processo di ricottura (grado di ricristallizzazione). La durezza può essere costante nello stesso lotto di piastre di acciaio di diverso spessore.
Pertanto, lo spessore della lamiera di acciaio di per sé non determina direttamente la durezza. Invece, influenza indirettamente la durezza attraverso la sua influenza sulla deformazione da laminazione e sull’uniformità della ricottura. I principali fattori d’influenza rimangono l’incrudimento e il grado di ricristallizzazione.