ユニバーサルホイール材料を鍛造する前に、工業用キャスターメーカーは通常、より高い加熱および保持温度を使用して、溶鋼の連続鋳造中に形成されたNb炭化物および炭窒化物を完全に溶解します。 0.5%Cおよび0.06%Nbの鍛鋼では、Nbコンパウンドは従来の1250℃の加熱温度では完全には溶解しません。
鋼中の炭素含有量が低い場合、固溶体中のNb含有量は同じ温度で高くなります。
鋼へのマイクロアロイ元素の溶解度は、炭素含有量だけでなく窒素含有量にも影響されますが、ユニバーサルホイールへのマイクロアロイ元素の溶解度にはほとんど影響しません。また、鍛造鋼では、平衡状態では、ほとんどすべてのユニバーサルホイールの析出がオーステナイト温度範囲で発生しますが、低炭素含有量のHSLA鋼(高強度低合金鋼)の析出は、 900°C次のフェライト温度領域では、フェライトの析出物のサイズは小さく、通常は10 nm未満です。これは、析出強化効果によって鋼の強度を向上させるのに役立ちますが、オーステナイトに形成される析出物のサイズは比較的粗いものもあります(20-50nm)は、粒子サイズの制御に役立ちます。ユニバーサルホイールでのマイクロアロイエレメントの役割は、従来、グレインを微細化することです。これにより、マイクロアロイエレメントの析出に依存しながら、鋼の強度と靭性が向上します。さらに強度を上げるために。
鋼で一般的に使用されるマイクロアロイ元素は、TiNbVとAlです。鋼の役割は通常、析出補強によってシームレス性を向上させることです。ユニバーサルホイールにおけるマイクロアロイエレメントの役割は、強度と靭性を向上させるために結晶粒を微細化する一方で、強度をさらに向上させるためにマイクロアロイエレメントの析出に依存することです。
鋼で一般的に使用されるマイクロアロイ元素はTiNbVとAlです。鋼の役割は一般に析出硬化によってユニバーサルホイールの強度を向上させることであり、鋼の強度に対する固溶体強化の寄与ははるかに低いため、これらの元素は工業生産で使用されます。オーステナイト化プロセスでの固溶性を十分に考慮する必要があります。
低炭素含有量のフラット製品と比較して、中炭素特殊鋼は通常高窒素含有量を含んでいるため、ユニバーサルホイールには必然的に大型のTiNが形成されます。 TiNの溶解度積が小さいため、鋼および鋼の凝固中にこれらの大きなサイズのTiN析出物によって生成される一次析出物は、材料の疲労特性および靭性に非常に悪影響を及ぼします。したがって、マイクロアロイエレメントの上限を制限する必要があります。 。
CrMoを含む鋼の場合、Nb含有量が0.09%で、炭素含有量が0.6%を超えると、平衡状態でも一次析出物が残ります。