Vilken är den typiska mikrostrukturen för -valsat Q355B I-balkstål, och hur uppnår det sina egenskaper?

Den typiska mikrostrukturen för en varm-valsad Q355B I-balk i det-levererade tillståndet (efter kontrollerad kylning från den rullande värmen) är en fin-ferrit-perlitstruktur. Denna mikrostruktur är nyckeln till dess balanserade mekaniska egenskaper. Ferrit är en mjuk, formbar, kroppscentrerad kubisk (BCC) järnfas med låg kolhalt. Pearlit är en lamellblandning av ferrit och cementit (järnkarbid, Fe3C), som är hårdare och starkare. Andelen perlit ökar med kolhalten. Processen börjar med att blomningen återupphettas till austenitfasen (-Fe). Under varmvalsning{15}}deformeras austenitkornen och omkristalliseras dynamiskt och blir finare. Efter det sista valsningspasset kyls stålet. Omvandlingen från austenit till ferrit och perlit sker vid cirka 700-800 grader. Nedkylningshastigheten (vanligtvis luftkylning) kontrolleras för att möjliggöra bildandet av fina, likaxliga ferritkorn vid de tidigare austenitkorngränserna, varvid den återstående austeniten omvandlas till perlitöar. Finheten hos denna struktur förstärks av mikrolegeringselement som niob (Nb) och vanadin (V). Dessa bildar fina karbonitridfällningar (Nb(C,N), V(C,N)) som fäster austenitkornens gränser under valsning, förhindrar överdriven korntillväxt och bidrar därefter till förstärkning genom fällningshärdning i ferriten. Resultatet är en fin-, homogen mikrostruktur. Fin kornstorlek är särskilt fördelaktig eftersom den samtidigt ökar sträckgränsen (via Hall-Petch-förhållandet) och förbättrar segheten vid låg-temperatur (genom att höja den sega-till spröda övergångstemperaturen). Ferriten ger duktilitet och seghet, medan perliten och fällningarna ger styrka. Denna kombination uppfyller kraven för sträckgräns (större än eller lika med 355 MPa), god töjning (större än eller lika med 20%) och specificerad slagenergi (större än eller lika med 34J vid 20 grader).