Apa struktur mikro tipikal dari baja balok Q355B I yang digulung, dan bagaimana cara mencapai sifat-sifatnya?

Struktur mikro khas dari balok-balok Q355B I-yang digulung panas dalam kondisi seperti-yang dihasilkan (setelah pendinginan terkontrol dari panas yang digulung) adalah struktur-ferit-perlit berbutir halus. Struktur mikro ini adalah kunci keseimbangan sifat mekaniknya. Ferit adalah fase besi-body centered cube (BCC) yang lunak, ulet, dengan kandungan karbon rendah. Perlit merupakan campuran pipih ferit dan sementit (besi karbida, Fe3C), yang lebih keras dan kuat. Proporsi perlit meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan karbon. Prosesnya dimulai dengan memanaskan kembali mekarnya ke fase austenit (-Fe). Selama pengerolan panas, butiran austenit mengalami deformasi dan mengkristal ulang secara dinamis, sehingga menjadi lebih halus. Setelah proses penggulungan terakhir, baja menjadi dingin. Transformasi dari austenit menjadi ferit dan perlit terjadi pada suhu sekitar 700-800 derajat . Laju pendinginan (biasanya pendinginan udara) dikontrol untuk memungkinkan pembentukan butiran ferit halus dan seimbang pada batas butir austenit sebelumnya, dengan sisa austenit bertransformasi menjadi pulau perlit. Kehalusan struktur ini ditingkatkan dengan unsur paduan mikro seperti Niobium (Nb) dan Vanadium (V). Ini membentuk endapan karbonitrida halus (Nb(C,N), V(C,N)) yang menyematkan batas butir austenit selama penggulungan, mencegah pertumbuhan butir berlebihan, dan selanjutnya berkontribusi pada penguatan melalui pengerasan presipitasi pada ferit. Hasilnya adalah struktur mikro yang homogen dan berbutir halus. Ukuran butiran halus sangat bermanfaat karena secara bersamaan meningkatkan kekuatan luluh (melalui hubungan Hall-Petch) dan meningkatkan ketangguhan suhu rendah (dengan menaikkan suhu transisi ulet-ke getas). Ferit memberikan keuletan dan ketangguhan, sedangkan perlit dan endapan memberikan kekuatan. Kombinasi ini memenuhi persyaratan kekuatan luluh (Lebih besar dari atau sama dengan 355 MPa), perpanjangan yang baik (Lebih besar dari atau sama dengan 20%), dan energi tumbukan yang ditentukan (Lebih besar atau sama dengan 34J pada 20 derajat).