La relation entre l'épaisseur et la dureté des tôles d'acier n'est pas une simple corrélation linéaire ; il est directement affecté par le processus de production (en particulier les processus de laminage à froid et de recuit). Cela peut être analysé sous les angles suivants :
1. Pendant le processus de laminage à froid : L’épaisseur et la dureté sont indirectement corrélées négativement (en raison de la déformation).
Lors de la phase de laminage à froid (avant recuit), la variation de l'épaisseur de la tôle d'acier est principalement déterminée par la déformation au laminage :
Après plusieurs passes de laminage à froid, l'épaisseur de la tôle d'acier d'origine (telle qu'une tôle laminée à chaud-) diminue progressivement, tandis que la déformation (c'est-à-dire la « réduction ») augmente.
Plus la déformation est importante, plus les grains du métal sont allongés et aplatis, augmentant la densité de dislocation et provoquant un écrouissage, conduisant à une dureté plus élevée.
Par conséquent, à l'état laminé à froid (non recuit), les tôles d'acier plus minces provenant du même lot ont généralement une dureté plus élevée. Par exemple:
Une plaque d'acier d'une épaisseur initiale de 3 mm, lorsqu'elle est laminée à froid jusqu'à 2 mm, a une dureté légèrement supérieure à son état d'origine.
En continuant le laminage à froid jusqu'à 1 mm, la déformation augmente, augmentant encore la dureté. 2. Après le recuit : la corrélation entre l'épaisseur et la dureté s'affaiblit (en fonction du processus de recuit).
Les tôles d'acier laminées à froid- nécessitent généralement un recuit (par exemple, un recuit continu) pour éliminer l'écrouissage et restaurer la plasticité. À ce stade, la relation entre épaisseur et dureté est dominée par le processus de recuit :
La température et la durée du recuit déterminent le degré de recristallisation : lorsque la température est suffisamment élevée et que la durée est suffisante, l'écrouissage est complètement éliminé, les grains se régénèrent uniformément et la dureté diminue considérablement par rapport à l'état laminé à froid.
À ce stade, si des tôles d'acier provenant du même lot mais d'épaisseurs différentes subissent le même processus de recuit, les différences de dureté diminuent et l'effet de l'épaisseur sur la dureté est réduit.
Par exemple, des tôles d'acier laminées à froid de 1 mm et 2 mm peuvent avoir des duretés similaires (par exemple, 110-130 HV) après le même processus de recuit. L'effet des différences d'épaisseur sur la dureté est beaucoup plus faible qu'à l'état laminé à froid.. 3. Des exceptions peuvent exister pour différentes nuances ou procédés d'acier.
Si l'épaisseur des plaques d'acier varie considérablement (par exemple, des plaques ultra-minces<0.3mm and thick plates >5 mm), la différence d'efficacité du transfert de chaleur pendant le recuit peut entraîner des plaques plus minces plus sujettes à la surchauffe, au grossissement des grains et à une dureté légèrement inférieure que les plaques plus épaisses (cela dépend du processus spécifique).
Pour certaines tôles d'acier spécialement traitées (comme la trempe superficielle), l'épaisseur peut affecter la trempabilité, et donc la différence de dureté entre la surface et l'âme. Cependant, il s’agit d’une variation locale de dureté et non d’une corrélation directe entre l’épaisseur globale et la dureté.
Résumé
Lors du laminage à froid sans recuit : l'épaisseur et la dureté sont indirectement liées -plus l'épaisseur est fine (plus grande déformation), plus la dureté est élevée.
Après recuit : L'effet de l'épaisseur sur la dureté diminue et la dureté est principalement déterminée par le processus de recuit (degré de recristallisation). La dureté peut être constante sur le même lot de tôles d'acier d'épaisseur variable.
Ainsi, l’épaisseur des tôles d’acier elle-même ne détermine pas directement la dureté. Au lieu de cela, il affecte indirectement la dureté par son influence sur la déformation au roulement et l’uniformité du recuit. Les principaux facteurs d'influence restent l'écrouissage et le degré de recristallisation.