Cán tôi: Tăng cường tính chất của thép cho các ứng dụng chính xác

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Cán tôi, còn được gọi là cán lướt qua da hoặc cán qua nhúm, là một hoạt động cán nguội nhẹ được kiểm soát được thực hiện trên tấm thép sau khi ủ để truyền các đặc tính cơ học và đặc điểm bề mặt cụ thể. Quá trình này bao gồm việc đưa thép đã ủ qua máy cán với độ dày giảm nhỏ, thường từ 0,5% đến 2%.

Cán tôi có nhiều chức năng quan trọng: loại bỏ độ giãn dài điểm chảy (YPE), cải thiện độ hoàn thiện bề mặt, kiểm soát độ phẳng và thiết lập các đặc tính cơ học mong muốn. Đây là bước xử lý cơ học cuối cùng giúp thu hẹp khoảng cách giữa sản xuất thép cơ bản và các yêu cầu của người dùng cuối về khả năng định hình và chất lượng bề mặt.

Trong lĩnh vực luyện kim rộng hơn, cán tôi chiếm một vị trí độc đáo như một quy trình hoàn thiện có thể điều chỉnh các tính chất cơ học mà không làm thay đổi đáng kể thành phần hóa học hoặc cấu trúc vi mô của vật liệu. Nó minh họa cách biến dạng có kiểm soát có thể tinh chỉnh hành vi vật liệu, chứng minh mối quan hệ giữa quá trình xử lý, cấu trúc và tính chất trong mô hình khoa học vật liệu.

Bản chất vật lý và cơ sở lý thuyết

Cơ chế vật lý

Ở cấp độ vi cấu trúc, cán tôi đưa mật độ sai lệch được kiểm soát vào thép ủ. Những sai lệch này tương tác với các nguyên tử chất tan (đặc biệt là cacbon và nitơ trong thép cacbon thấp), phá vỡ sự hình thành khí quyển Cottrell gây ra hiện tượng điểm chảy.

Biến dạng nhỏ tạo ra đủ độ căng lưới để ghim các sai lệch di động trong khi tạo ra các sai lệch mới vẫn tương đối tự do để di chuyển. Sự thay đổi cấu trúc sai lệch này chủ yếu xảy ra gần ranh giới hạt và trong các lớp bề mặt, tạo ra một gradient biến dạng qua độ dày của tấm.

Quá trình này tạo ra một điều kiện ứng suất trước hiệu quả giúp loại bỏ điểm giới hạn chảy sắc nét, thay thế bằng hành vi chảy liên tục có lợi cho các hoạt động tạo hình. Mật độ sai lệch được đưa vào được kiểm soát chính xác để đạt được các mục tiêu về tính chất cơ học cụ thể.

Mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết chính mô tả hiệu ứng cán nóng là lý thuyết trật khớp của quá trình làm cứng biến dạng, đặc biệt là khi liên quan đến việc loại bỏ dải Lüders. Mô hình này giải thích cách biến dạng dẻo nhỏ ảnh hưởng đến hành vi giới hạn chảy của thép mềm bằng cách phá vỡ sự ghim của các trật khớp bởi các nguyên tử xen kẽ.

Hiểu biết lịch sử phát triển từ các quan sát thực nghiệm vào đầu thế kỷ 20 thành các mô hình định lượng vào những năm 1950 khi Cottrell và Bilby phát triển lý thuyết về hiện tượng điểm chảy. Đến những năm 1970, các mô hình toàn diện kết hợp động lực học trật khớp, lão hóa biến dạng và tiến hóa kết cấu đã cung cấp một bức tranh hoàn chỉnh hơn.

Các phương pháp tiếp cận lý thuyết khác nhau bao gồm mối quan hệ Hall-Petch đối với hiệu ứng ranh giới hạt, mô hình dẻo biến dạng theo độ dốc cho hành vi phụ thuộc vào tỷ lệ và mô hình tiến hóa kết cấu tính đến những thay đổi về hướng tinh thể trong quá trình cán.

Cơ sở khoa học vật liệu

Cán nóng ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể bằng cách đưa vào các vị trí sai lệch tương tác với các khuyết tật mạng và ranh giới hạt hiện có. Quá trình này tạo ra các biến dạng mạng cục bộ ảnh hưởng đến hành vi biến dạng tiếp theo mà không làm thay đổi đáng kể hướng tinh thể tổng thể.

Các hiệu ứng vi cấu trúc bao gồm sự kéo dài hạt nhẹ theo hướng lăn, sự thay đổi cấu trúc tế bào trật khớp và sự phá vỡ sự phân tách nguyên tử chất tan tại ranh giới hạt. Những thay đổi này xảy ra mà không làm thay đổi đáng kể thành phần pha được thiết lập trong quá trình xử lý ủ trước đó.

Quá trình này chứng minh các nguyên lý khoa học vật liệu cơ bản bao gồm làm cứng, lão hóa biến dạng và phát triển kết cấu. Nó minh họa cách xử lý biến dạng có kiểm soát có thể thiết kế các phản ứng cơ học cụ thể bằng cách thao tác các cấu trúc khuyết tật ở quy mô vi mô.

Biểu thức toán học và phương pháp tính toán

Công thức định nghĩa cơ bản

Thông số cơ bản trong cán nguội là tỷ lệ khử, được định nghĩa như sau:

$$r = \frac{t_i - t_f}{t_i} \lần 100\%$$

Ở đâu:
- $r$ là tỷ lệ giảm (%)
- $t_i$ là độ dày ban đầu trước khi cán nguội (mm)
- $t_f$ là độ dày cuối cùng sau khi cán nguội (mm)

Công thức tính toán liên quan

Lực lăn cần thiết để cán nguội có thể được tính toán bằng cách sử dụng:

$$F = w \cdot L \cdot k_f \cdot r$$

Ở đâu:
- $F$ là lực lăn (N)
- $w$ là chiều rộng dải (mm)
- $L$ là cung tiếp xúc chiếu tới (mm)
- $k_f$ là sức kháng biến dạng trung bình (MPa)
- $r$ là tỉ số giảm (dạng thập phân)

Cung tiếp xúc dự kiến ​​được tính như sau:

$$L = \sqrt{R \cdot (t_i - t_f)}$$

Trong đó $R$ là bán kính cuộn (mm).

Điều kiện và giới hạn áp dụng

Các công thức này có giá trị đối với các mức giảm nhỏ (thường dưới 2%) và giả định biến dạng đồng nhất trên toàn bộ chiều rộng tấm. Chúng áp dụng cho các hoạt động cán nguội thông thường với hình dạng cán tiêu chuẩn.

Các mô hình trở nên kém chính xác hơn khi xử lý các thước đo siêu mỏng (dưới 0,2mm) khi biến dạng đàn hồi của các con lăn trở nên đáng kể. Chúng cũng không tính đến các hiệu ứng nhiệt độ trong quá trình cán tốc độ cao khi có thể xảy ra hiện tượng gia nhiệt đoạn nhiệt.

Các phép tính này giả định các đặc tính vật liệu đồng nhất và bỏ qua các hiệu ứng cạnh trở nên quan trọng trong quá trình cán dải hẹp. Để kiểm soát chính xác, các hệ số hiệu chỉnh cụ thể của nhà máy thường được áp dụng dựa trên dữ liệu thực nghiệm.

Phương pháp đo lường và đặc tính

Thông số kỹ thuật thử nghiệm tiêu chuẩn

ASTM A1030: Tiêu chuẩn thực hành để đo đặc tính độ phẳng của sản phẩm tấm thép.

ASTM E8/E8M: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để kiểm tra độ bền kéo của vật liệu kim loại, được sử dụng để đánh giá các tính chất cơ học sau khi cán tôi.

ISO 6892-1: Vật liệu kim loại - Thử kéo ở nhiệt độ môi trường, cung cấp các tiêu chuẩn quốc tế để đánh giá các tính chất của vật liệu cán nguội.

ASTM E517: Phương pháp thử tiêu chuẩn cho tỷ lệ biến dạng dẻo r đối với tấm kim loại, rất quan trọng để đánh giá khả năng tạo hình sau khi cán nguội.

Thiết bị và nguyên tắc thử nghiệm

Máy thử kéo với máy đo độ giãn dài đo hành vi ứng suất-biến dạng, đặc biệt là loại bỏ độ giãn dài điểm giới hạn chảy và những thay đổi về độ bền kéo. Các hệ thống này áp dụng tỷ lệ biến dạng được kiểm soát trong khi đo chính xác tải trọng và độ dịch chuyển.

Máy đo độ nhám bề mặt định lượng các sửa đổi về độ hoàn thiện bề mặt do cán nguội tạo ra. Cả phương pháp tiếp xúc (bút) và không tiếp xúc (quang học) đều được sử dụng để đo các thông số như Ra (độ nhám trung bình số học) và Rz (độ sâu độ nhám trung bình).

Hệ thống đo độ phẳng sử dụng nhiều cảm biến trên toàn bộ chiều rộng tấm để phát hiện độ lệch so với độ phẳng hoàn hảo. Các hệ thống tiên tiến sử dụng phương pháp tam giác hóa bằng laser hoặc phương pháp quang học để tạo bản đồ địa hình chi tiết của bề mặt tấm.

Yêu cầu mẫu

Mẫu kéo tiêu chuẩn tuân theo kích thước ASTM E8, thường có chiều dài đo 50mm đối với vật liệu dạng tấm. Mẫu được cắt song song và vuông góc với hướng cán để đánh giá các đặc tính định hướng.

Chuẩn bị bề mặt để kiểm tra độ nhám cần xử lý cẩn thận để tránh nhiễm bẩn. Các mẫu phải không có dầu, dấu vân tay và các chất gây ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng đến phép đo.

Kiểm tra độ phẳng yêu cầu các mẫu lớn hơn (thường >500mm × 500mm) để thu thập dữ liệu có ý nghĩa về hình dạng tấm. Các mẫu phải được xử lý cẩn thận để tránh gây ra biến dạng nhân tạo.

Thông số thử nghiệm

Kiểm tra độ bền kéo thường được tiến hành ở nhiệt độ phòng (23±2°C) với độ ẩm tương đối dưới 50%. Tốc độ biến dạng tiêu chuẩn dao động từ 0,001 đến 0,008 s⁻¹ tùy thuộc vào tiêu chuẩn cụ thể được áp dụng.

Các phép đo độ nhám bề mặt sử dụng chiều dài lấy mẫu chuẩn hóa (thường là 0,8mm hoặc 2,5mm) với nhiều phép đo được tính trung bình trên các vị trí tấm khác nhau. Bước sóng cắt được chọn dựa trên kích thước tính năng dự kiến.

Các phép đo độ phẳng được thực hiện dưới lực căng được kiểm soát (thường là 10-15% giới hạn chảy) để mô phỏng các điều kiện sử dụng thực tế đồng thời loại bỏ độ chùng mà không gây ra biến dạng đàn hồi đáng kể.

Xử lý dữ liệu

Dữ liệu thử kéo được xử lý để trích xuất giới hạn chảy (sử dụng phương pháp bù trừ 0,2% khi xảy ra hiện tượng chảy liên tục), giới hạn bền kéo, độ giãn dài và giá trị n (hệ số mũ độ cứng biến dạng).

Dữ liệu độ nhám bề mặt trải qua quá trình lọc để tách độ gợn sóng khỏi độ nhám bằng cách sử dụng các bước sóng cắt chuẩn. Các tham số thống kê được tính toán từ các cấu hình đã lọc theo tiêu chuẩn ISO 4287.

Các phép đo độ phẳng thường được chuyển đổi sang đơn vị I (đơn vị đo độ dốc không có thứ nguyên) hoặc đơn vị ứng suất để định lượng độ lệch. Phân tích Fourier có thể được áp dụng để mô tả các khuyết tật hình dạng tuần hoàn.

Phạm vi giá trị điển hình

Phân loại thép	Phạm vi giảm điển hình	Độ nhám bề mặt (Ra)	Tiêu chuẩn tham khảo
Thép Carbon Thấp	0,8-1,5%	0,6-1,2 μm	Tiêu chuẩn ASTM A1030
Hợp kim thấp cường độ cao	0,5-1,0%	0,8-1,5 μm	Tiêu chuẩn ASTM A1030
Thép cường độ cao tiên tiến	0,3-0,8%	0,5-1,0 μm	Tiêu chuẩn ASTM A1030
Thép Điện	0,2-0,5%	0,3-0,7 μm	Tiêu chuẩn ASTM A1030

Các biến thể trong mỗi phân loại chủ yếu phụ thuộc vào độ dày của tấm, với các thước đo mỏng hơn thường yêu cầu tỷ lệ giảm thấp hơn để đạt được các sửa đổi tính chất tương tự. Các yêu cầu sử dụng cuối cùng cũng ảnh hưởng đến các giá trị mục tiêu, với các tấm ốp ô tô lộ thiên đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ hơn các thành phần cấu trúc.

Các giá trị này đóng vai trò là hướng dẫn chung cho các kỹ sư quy trình; các thông số thực tế phải được tối ưu hóa cho các yêu cầu cụ thể của sản phẩm. Mối quan hệ giữa tỷ lệ giảm và các thay đổi về tính chất cơ học là không tuyến tính, với lợi nhuận giảm dần vượt quá ngưỡng nhất định.

Phân tích ứng dụng kỹ thuật

Những cân nhắc về thiết kế

Các kỹ sư phải tính đến hành vi biến dạng của thép cán khi thiết kế các hoạt động tạo hình. Hành vi biến dạng liên tục cho phép biến dạng có thể dự đoán được hơn trong quá trình ép và giảm nguy cơ khuyết tật bề mặt như biến dạng do căng.

Hệ số an toàn cho vật liệu cán tôi thường nằm trong khoảng từ 1,2 đến 1,5 đối với các hoạt động tạo hình, thấp hơn so với hệ số từ 1,5 đến 2,0 được sử dụng cho vật liệu cán không tôi do tính đồng nhất và khả năng dự đoán các đặc tính cơ học được cải thiện.

Quyết định lựa chọn vật liệu thường ưu tiên các sản phẩm cán nguội cho các ứng dụng đòi hỏi chất lượng bề mặt và khả năng định hình cao, ngay cả khi chúng có giá cao hơn các sản phẩm tiêu chuẩn. Độ đồng nhất được cải thiện biện minh cho chi phí bổ sung trong các ứng dụng quan trọng.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Tấm thân xe ô tô là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng, nơi cán nguội là điều cần thiết. Việc loại bỏ độ giãn dài điểm giới hạn chảy ngăn ngừa sự hình thành các dải Lüders (biến dạng kéo giãn) trong quá trình tạo hình, đảm bảo bề mặt nhẵn, không có khuyết tật cho các thành phần bên ngoài Loại A.

Các ứng dụng đóng gói, đặc biệt là hộp đựng thực phẩm và đồ uống, phụ thuộc vào thép cán mỏng và thép không thiếc được tôi luyện chính xác. Những vật liệu này phải thể hiện phạm vi độ cứng và đặc điểm bề mặt cụ thể để hoạt động tốt trong các hoạt động tạo hình tốc độ cao.

Sản xuất thiết bị sử dụng thép cán nóng cho các thành phần có thể nhìn thấy như cửa tủ lạnh và tấm máy giặt. Bề mặt hoàn thiện được kiểm soát mang lại cả lợi ích thẩm mỹ và tính chất bám dính sơn đồng nhất.

Đánh đổi hiệu suất

Tăng cường giảm cán nóng cải thiện độ hoàn thiện bề mặt và loại bỏ hiện tượng điểm chảy nhưng làm giảm khả năng tạo hình tổng thể. Các kỹ sư phải cân bằng nhu cầu về bề mặt nhẵn với yêu cầu về khả năng kéo giãn đủ trong các hoạt động tạo hình phức tạp.

Cán tôi ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa độ bền và độ dẻo. Mặc dù nó làm tăng nhẹ độ bền kéo, nhưng nó có thể làm giảm độ giãn dài tổng thể, tạo ra sự đánh đổi giữa hiệu suất cấu trúc và khả năng tạo hình phải được quản lý cẩn thận.

Những yêu cầu cạnh tranh này thường được cân bằng thông qua việc kiểm soát chính xác tỷ lệ giảm và kết cấu bề mặt cán. Các nhà máy hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển bằng máy tính để điều chỉnh các thông số liên tục dựa trên các đặc tính vật liệu đầu vào và thông số kỹ thuật mục tiêu.

Phân tích lỗi

Cán nhiệt không nhất quán có thể dẫn đến việc loại bỏ một phần hoặc không hoàn toàn độ giãn dài điểm chảy, dẫn đến biến dạng của thanh kéo trong quá trình tạo hình tiếp theo. Những điều này biểu hiện dưới dạng các khuyết tật bề mặt có thể nhìn thấy (vỏ cam hoặc giun) khiến các thành phần không phù hợp cho các ứng dụng tiếp xúc.

Cơ chế hỏng hóc bắt đầu với nồng độ biến dạng cục bộ kích hoạt sự hình thành các dải Lüders. Chúng lan truyền trên bề mặt vật liệu khi biến dạng tiếp tục, tạo ra các khuyết tật thị giác vĩnh viễn không thể loại bỏ thông qua các hoạt động hoàn thiện.

Các chiến lược giảm thiểu bao gồm kiểm soát chặt chẽ hơn các thông số ủ để đảm bảo hàm lượng cacbon và nitơ trong dung dịch đồng đều trước khi cán tôi, kiểm soát quá trình khử chính xác hơn và trong một số trường hợp, ổn định bằng các nguyên tố hợp kim vi mô như titan hoặc niobi.

Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp kiểm soát

Ảnh hưởng của thành phần hóa học

Hàm lượng cacbon ảnh hưởng đáng kể đến yêu cầu cán tôi, với thép cacbon cao hơn thường cần giảm nhiều hơn để loại bỏ hiện tượng điểm giới hạn chảy. Mỗi lần tăng 0,01% cacbon thường cần giảm thêm khoảng 0,1-0,2%.

Các nguyên tố vi lượng như nitơ ảnh hưởng đáng kể đến hành vi lão hóa sau khi cán nguội. Chỉ cần 10 ppm nitơ tự do cũng có thể khiến điểm giới hạn chảy trở lại trong vòng vài ngày nếu không được kiểm soát đúng cách thông qua các phương pháp xử lý lão hóa ổn định hoặc căng thẳng.

Các phương pháp tối ưu hóa thành phần bao gồm kiểm soát carbon chính xác, quản lý nitơ thông qua quá trình khử khí chân không và bổ sung chiến lược các nguyên tố tạo thành cacbua/nitrit như titan, niobi hoặc vanadi để ổn định các nguyên tố xen kẽ.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô

Kích thước hạt ảnh hưởng mạnh đến yêu cầu cán tôi, với hạt mịn hơn thường yêu cầu ít độ giảm hơn để loại bỏ hiện tượng điểm giới hạn chảy. Mỗi lần giảm một nửa kích thước hạt (số ASTM tăng 1) thường làm giảm độ giảm cán tôi cần thiết khoảng 0,1-0,2%.

Phân bố pha trong thép đa pha tạo ra phản ứng phức tạp khi cán tôi. Thép hai pha với cấu trúc vi mô ferit-martensite thể hiện hành vi khác so với cấu trúc ferit một pha thông thường, thường cần ít khử hơn để đạt được độ chảy liên tục.

Các tạp chất và khuyết tật có thể tạo ra các điểm tập trung ứng suất cục bộ trong quá trình cán tôi, dẫn đến sự phát triển tính chất không đồng nhất. Thép sạch có hàm lượng tạp chất tối thiểu phản ứng có thể dự đoán được hơn với quá trình cán tôi và phát triển các tính chất đồng đều hơn.

Xử lý ảnh hưởng

Xử lý nhiệt trước, đặc biệt là các thông số ủ, ảnh hưởng đáng kể đến yêu cầu cán tôi. Vật liệu ủ mẻ thường cần giảm nhiều hơn so với sản phẩm ủ liên tục do sự khác biệt trong phân bố phần tử xen kẽ.

Lịch sử làm việc cơ học trước khi ủ ảnh hưởng đến cấu trúc và kết cấu hạt, từ đó ảnh hưởng đến phản ứng cán nóng. Vật liệu có kết cấu tinh thể mạnh có thể cần các thông số cán nóng được điều chỉnh để đạt được các đặc tính mục tiêu.

Tốc độ làm nguội sau khi ủ xác định lượng cacbon và nitơ trong dung dịch trước khi cán nguội. Làm nguội nhanh giữ lại nhiều chất xen kẽ hơn trong dung dịch, tăng quá trình khử cần thiết để loại bỏ hiện tượng điểm chảy.

Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ vận hành ảnh hưởng đến hiệu quả cán tôi, nhiệt độ cao hơn làm giảm tỷ lệ giảm cần thiết nhưng có khả năng gây ra hiệu ứng lão hóa nhiệt. Hầu hết các hoạt động duy trì kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ trong khoảng 20-40°C.

Độ ẩm và độ ẩm bề mặt có thể ảnh hưởng đến điều kiện ma sát trong quá trình cán nguội, có khả năng dẫn đến hiện tượng trượt dính và bề mặt hoàn thiện không đồng nhất. Môi trường nhà máy được kiểm soát khí hậu giúp duy trì điều kiện đồng nhất.

Quá trình lão hóa theo thời gian sau khi cán nguội có thể khôi phục hiện tượng điểm chảy nếu vẫn còn đủ các chất xen kẽ di động trong dung dịch. Hiệu ứng này trở nên rõ rệt hơn ở nhiệt độ cao và có thể cần phải tăng cường xử lý giảm cán nguội hoặc ổn định.

Phương pháp cải tiến

Các phương pháp luyện kim để tăng cường hiệu quả cán tôi bao gồm hợp kim vi mô với các chất tạo thành cacbua/nitrit mạnh như titan hoặc niobi để ổn định các thành phần xen kẽ, giảm tỷ lệ khử cần thiết.

Những cải tiến trong quá trình xử lý bao gồm làm sạch điện phân trước khi cán tôi để đảm bảo điều kiện ma sát đồng đều và cân bằng độ căng sau khi cán tôi để tăng thêm độ phẳng mà không ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học.

Những cân nhắc về thiết kế giúp tối ưu hóa hiệu suất bao gồm việc chỉ định phạm vi độ nhám bề mặt phù hợp thay vì các giá trị mục tiêu đơn lẻ, cho phép máy phay cân bằng nhiều thông số chất lượng hiệu quả hơn trong khi vẫn đáp ứng các yêu cầu chức năng.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các thuật ngữ liên quan

Cán qua da đề cập đến cùng một quá trình như cán tôi nhưng nhấn mạnh vào khía cạnh sửa đổi bề mặt hơn là thay đổi tính chất cơ học. Các thuật ngữ được sử dụng thay thế cho nhau trong hầu hết các ngữ cảnh.

Lão hóa biến dạng mô tả sự trở lại theo thời gian của hiện tượng điểm chảy sau khi cán nguội do sự khuếch tán của các nguyên tử xen kẽ đến các vị trí sai lệch. Hiện tượng này có thể phủ nhận lợi ích của cán nguội nếu không được kiểm soát đúng cách.

Dải Lüders (biến dạng kéo giãn) là các đặc điểm biến dạng cục bộ xuất hiện trong quá trình tạo hình vật liệu thể hiện độ giãn dài điểm giới hạn chảy. Việc loại bỏ chúng là mục tiêu chính của quá trình cán nguội.

Mối quan hệ giữa các thuật ngữ này làm nổi bật bản chất liên kết của quá trình chế biến thép, cấu trúc vi mô và đặc tính hiệu suất trong các sản phẩm tấm.

Tiêu chuẩn chính

ASTM A109/A109M cung cấp các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho dải thép cacbon cán nguội, bao gồm các yêu cầu về tính chất cơ học, bề mặt hoàn thiện và dung sai kích thước.

EN 10130 bao gồm các sản phẩm thép phẳng cacbon thấp cán nguội để tạo hình nguội, bao gồm các thông số kỹ thuật cho các sản phẩm cán nguội được sử dụng tại thị trường Châu Âu. Tiêu chuẩn này khác với các tiêu chuẩn ASTM về hệ thống phân loại và một số phương pháp thử nghiệm.

JIS G3141 thiết lập các tiêu chuẩn công nghiệp của Nhật Bản đối với thép tấm và thép dải cacbon cán nguội, bao gồm các yêu cầu chi tiết đối với các sản phẩm cán nguội có nhiều loại bề mặt hoàn thiện và các cấp tính chất cơ học khác nhau.

Xu hướng phát triển

Nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc phát triển các hệ thống điều khiển tiên tiến có thể điều chỉnh các thông số cán nguội theo thời gian thực dựa trên các đặc tính vật liệu đầu vào, sử dụng trí tuệ nhân tạo và máy học để tối ưu hóa nhiều thông số chất lượng cùng lúc.

Các công nghệ mới nổi bao gồm hệ thống cán có kết cấu có thể tạo ra địa hình bề mặt được thiết kế trong quá trình cán nguội để tăng cường khả năng giữ chất bôi trơn và hiệu suất tạo hình trong các hoạt động tiếp theo.

Những phát triển trong tương lai có thể bao gồm sự tích hợp tinh vi hơn giữa quá trình cán nguội và các quy trình hoàn thiện khác, tạo ra các dây chuyền xử lý liên tục kết hợp các sửa đổi cơ học, nhiệt và hóa học để đạt được sự kết hợp các đặc tính trước đây không thể thực hiện được.