Kuo kietos, pusiau{0}}kietos ir minkštos gryno nikelio juostelės skiriasi?

Gryno nikelio juostelių grūdinimo klasifikacija atitinka nacionalinį standartą GB/T 2072 ir vyraujančią pramonės praktiką. Minkštas (M temper) reiškia būseną, gaunamą visiškai atkaitinus šaltai valcuotą nikelio juostą, kurios metu vidiniai grūdeliai visiškai persikristalizavo ir iš esmės pašalinami vidiniai įtempiai. Kietumas (Y temper) – tai būsena, gaunama intensyviai šaltai valcuojant be vėlesnio atkaitinimo, todėl medžiaga turi didelį išnirimų ir gardelės iškraipymų tankį. Pusiau kietumas (Y2 temperamentas) yra tarp dviejų, paprastai pasiekiamas kontroliuojant šalto valcavimo sumažinimą (pvz., 20–30 %) arba taikant dalinį atkaitinimo procesą. Be šių trijų pagrindinių temperatūrų, pramonė taip pat dažnai naudoja ketvirčio kietumą (Y4) ir trijų ketvirčių kietumą, kad atitiktų konkretesnius formavimo reikalavimus.

Akivaizdžiausias skirtumas tarp trijų temperatūrų yra jų kietumas ir mechaninių savybių rodikliai. Pagal vyraujančius pramonės standartus, minkštos (M) nikelio juostelės Vickers kietumas (HV) yra maždaug 75–110; pusiau kietas (Y2) svyruoja nuo 140 iki 180 HV; o kietasis (Y) pasiekia HV 180–220. Kai kuriose įmonės specifikacijose minkštas apibrėžiamas kaip HV Mažiau arba lygus 80, pusiau kietas kaip HV 120–150 ir kietas kaip HV didesnis arba lygus 180.

Tempimo stiprio skirtumai dar ryškesni. Minkštos nikelio juostelės tempiamasis stipris paprastai yra didesnis nei 200 MPa, o pailgėjimas didesnis arba lygus 30%, tai rodo puikų lankstumą. Pusiau kieta medžiaga, sukietinanti 20–30 % šalto darbo, gali pasiekti apie 510 MPa gniuždymo stiprumą. Kietojo tempimo stipris yra didesnis arba lygus 550 MPa, tačiau staigus pailgėjimas sumažėja iki maždaug 2%. Kitaip tariant, nuo minkšto iki kieto, stiprumas žymiai padidėja, o lankstumas pastebimai sumažėja – tai klasikinis kietėjimo efekto pasireiškimas.

Trijų temperatūrų savybių skirtumai atsiranda dėl skirtingų gamybos procesų ir dėl to atsirandančių mikrostruktūrinių pokyčių.

Minkšta nikelio juosta gaminama šalto valcavimo būdu, po kurio atliekamas visiškas atkaitinimas (pvz., vakuuminis atkaitinimas 680 laipsnių temperatūroje 10 valandų). Atkaitinimo metu dislokacijos, atsiradusios dėl šaltos deformacijos, iš esmės pašalinamos regeneruojant ir perkristalizuojant, o grūdeliai atauga į lygiagrečias struktūras, turinčias vienodą organizaciją ir aiškias grūdelių ribas, atkuriant medžiagą į mažesnį stiprumą, bet didesnį plastiškumą.

Kietos nikelio juostos tiekiamos iškart po šalto valcavimo be atkaitinimo. Stipri šalčio deformacija sukelia platų dislokacijų dauginimąsi ir susipainiojimą, dėl ko labai iškraipomos grotelės, pailgi pluoštiniai grūdeliai ir itin didelis dislokacijos tankis. Ši mikrostruktūra suteikia didelį stiprumą, tačiau kartu paaukoja didžiąją dalį medžiagos plastinio deformavimo.

Pusiau kieta mikrostruktūra yra tarp šių dviejų – ji išlaiko tam tikrą kietėjimo poveikį, kartu išsaugo kai kuriuos perkristalizuotus grūdelius dėl kontroliuojamos deformacijos arba dalinio atkaitinimo, todėl pasiekiama pusiausvyra tarp stiprumo ir lankstumo.