Kaldvinnandi herðingareiginleikar S960QL eru mikilvægur þáttur í framleiðslu hans og frammistöðu, en oft gleymast. Ólíkt mildu stáli, bregst ofur-mikil-, milduð martensitic örbygging á mismunandi-og oft erfiðara-plastískum aflögun við stofuhita.
Hér er ítarleg greining á kaldvinnandi herðingarhegðun þess og samsvarandi stjórnunaraðferðum.
1. Kaldvinnandi herðing: Grundvallarbúnaður
Kaldavinnsla (td beygja, rúlla, gata, rembing) felur í sér plastaflögun við hitastig undir endurkristöllunarmarki. Þetta leiðir til liðfæringa (línugalla í kristalgrindunum), sem flækjast og hrannast upp, sem skapar vinnuherðingu (álagsherðingu). Efnið verður harðara og sterkara en missir sveigjanleika og seigleika.
Fyrir S960QL er þetta ferli lagt ofan á þegar mjög lausa, há-örbyggingu.
2. Einstök einkenni S960QL við kalda vinnu
| Einkennandi | Lýsing og afleiðing fyrir S960QL |
|---|---|
| Hár upphafsstyrkur (~960 MPa) | Krafturinn sem þarf til að koma af stað plastaflögun er mjög mikill. Þetta krefst mikillar-vinnuvéla og eykur afturhlaup verulega. |
| Lágspennuherðandi veldisvísir (n-gildi) | S960QL hefur takmarkaða getu til að teygja sig einsleita fyrir hálsmál. Eftir að það hefur gefið sig nær það fullkomnum togstyrk sínum fljótt og bilar síðan með tiltölulega litlu viðbótarálagi úr plasti. Köld vinna getur fljótt eytt þessum þegar takmarkaða sveigjanleikaforða. |
| Verulegt tap á brotseigu | Þetta er mikilvægasta málið. Kalda-vinna svæðið verður fyrir mikilli aukningu á hörku og samsvarandi alvarlegri lækkun á höggseigni og sprunguþol. Sveigjanlegur-til-brothættur umbreytingarhiti (DBTT) getur færst upp um tugi gráður. Kald-mynduð brún getur orðið að staðbundnu brothættu svæði (LBZ), aðalstaður fyrir sprungubyrjun við kraftmikið eða lágt-hitastig. |
| Hætta á örsprungum og seinkun á bilun | Við krappar beygjur eða mikla staðbundna álag getur mikil streita ásamt lítilli sveigjanleika valdið smásæjum rifum eða sprungum á yfirborðinu, jafnvel þótt það sjáist ekki strax. Þetta getur breiðst út síðar undir þjónustuálagi, sérstaklega í ætandi umhverfi (spennutæringarsprungur). |
| Leifarstreitu Inngangur | Kaldmyndun veldur mikilli-afgangsspennu, sem bætir algebrufræðilega við beitt þjónustuálag. Þetta getur ýtt heildarálagi á staðbundnu svæði yfir viðmiðunarmörk eða þreytumörk og stuðlað að ótímabæra bilun. |
3. Sérstök köld vinnuferla og tengd áhætta
Kalt beygja / móta
Mikil hætta á Sharp Radii. Ytri trefjar verða fyrir mestu álagi. Ef beygjuradíus er of lítill (þumalputtaregla: lágmarks 5x plötuþykkt er útgangspunktur, en FEA er krafist) er líklegt að yfirborðssprunga verði. Springback er alvarlegt og ófyrirsjáanlegt. Rífa, gata, tæma Rúfða brúnin er mjög köld-unnin og skemmd. Hert, ör-sprungið „brunnið“ svæði nær frá brúninni (má vera 10-20% af þykkt). Þessi brún er óviðunandi fyrir -þreytu mikilvæga hluti eða suðuundirbúning. Borun, reaming, tappað Mikill skurðarkraftur veldur vinnuherðingu á vinnslu yfirborði. Lélegur endingartími verkfæra og möguleiki á að koma af stað litlum sprungum á holubrúnunum. Réttrétting (td með pressum) Staðbundin ofþensla getur skapað einangraðir, mjög harðnaðir blettir sem eru brothættir og virka sem álagshækkun.
4. Eftirlitsaðferðir og mótvægisaðgerðir
Meginreglan er: Lágmarka kalt vinnu þar sem hægt er. Þar sem óhjákvæmilegt er skaltu stjórna því nákvæmlega og draga úr áhrifum þess.
A. Hönnunar- og forskriftarstig
Fjarlægðu kalda vinnu frá mikilvægum svæðum: Hönnun til að forðast skarpar beygjur, klipptar brúnir eða gataðar göt á svæðum þar sem mikil frumálag er, mikil þreytuhleðsla eða lág-hitaþjónusta.
Tilgreindu rausnarlega beygjuradíus: Komdu á lágmarksbeygjuradíus byggt á þykkt, stefnu (miðað við snúningsstefnu) og stig. Fyrir S960QL eru geislar frá 7t til 10t (þar sem t er þykkt) oft nauðsynlegir, sannreyndir með frumgerðaprófun eða FEA. Þverbeygja (þvert yfir rúllustefnuna) er mikilvægari en langsum.
Umboð Vélrænnar brúnir: Tilgreinið að allar brúnir fyrir suðu eða á þreytusvæðum verða að vera unnar (malaðar, malaðar) eða hitaskornar og malaðar, ekki klipptar eða gataðar.
B. Framleiðslu- og ferlistýringarstig
For-upphitun fyrir kalda mótun:
"Warm mótun": Hitið vinnustykkið í 100-200 gráður áður en það er beygt. Þetta eykur sveigjanleika örlítið, dregur úr flæðisálagi og getur dregið úr afturhlaupi án þess að fara inn í temprunarsviðið sem myndi mýkja grunnmálminn. Hitastig verður að vera vel stjórnað til að forðast að hafa áhrif á eiginleika grunnmálms.
Notkun nákvæmni hitaskurðar:
Laserskurður: Framleiðir hreina brún með mjög þröngu, hertu hita-áhrifasvæði (HAZ). Þessi HAZ er æskilegri en klippt brún en verður að fjarlægja með því að mala ef á mikilvægu svæði.
Plasmaskurður: Hærra hitainntak. Skurður brún mun hafa hert lag og mögulegar ör-sprungur. Nauðsynlegt er að mala til að fjarlægja 1-3 mm frá brúninni fyrir mikilvæga notkun.
Hitameðferð eftir-myndun (streitulosandi):
Notkun: Fyrir íhluti sem hafa gengist undir verulega kalda vinnu og eru fyrir mikilvæga, lága-hita eða þreytu-þjónustu.
Aðferð: Hitið í 550-600 gráður (undir upprunalegu hitunarhitastiginu til að forðast mýkingu), haltu því og kólnaði í ofninum. Þetta dregur úr afgangsálagi og endurheimtir hörku með því að leyfa endurheimt frá liðskiptingu.
Varúð: Þetta er aukakostnaður og getur valdið röskun. Það verður að taka þátt í framleiðsluferlinu.
Vélræn álagslosun / peening:
Skotflögnun eða nálarflögnun á toghlið kaldrar-myndaðrar beygju. Framkallar gagnlegt þjöppunarálag sem getur dregið úr skaðlegu togálagi sem myndast og bætt þreytuvirkni.
Edge ástandsmeðferð:
Mala/fægja: Eins og fram hefur komið, fjarlægðu allar klipptar, gataðar eða varmaskornar brúnir með því að mala til sléttrar áferðar. Þetta útilokar kalt-unnið, sprungið yfirborðslag.
Edge Rolling (fyrir holur): Annað ferli til að rúlla-þjappa brún boraðra hola, koma á þrýstiálagi og bæta þreytuþol.
C. Gæðatrygging og skoðun
Strangt ferli hæfis: Hæfðu mótunarferlið (þar á meðal hitastig, radíus verkfæra, hraða) með því að nota vottunarmiða sem gangast undir sama ferli, fylgt eftir með eyðileggjandi prófun (beygjupróf, ör-hörkumælingar, Charpy próf á vansköpuðu svæðinu).
Ó-eyðandi prófun (NDT): Eftir kaldvinnslu skaltu framkvæma segulkornaprófun (MT) eða Dye Penetrant Testing (PT) á öllum aflöguðum flötum (sérstaklega ytri radíus beygja) til að greina yfirborðssprungur.
Hörkumælingar: Framkvæmd Vickers eða Rockwell hörku fer frá unnu brúninni inn í móðurmálminn. Þetta kortleggur umfang hertu svæðisins og tryggir að það sé fjarlægt eða meðhöndlað.
5. Samantekt: The Cold Work Control Protocol fyrir S960QL
MAT: Er kald vinna algjörlega nauðsynleg á þessum stað? Er hægt að hanna það út eða skipta út fyrir soðið/vinnað smáatriði?
REIKNAÐU OG HERMIÐU: Notaðu FEA til að spá fyrir um álagsstig við mótun. Gakktu úr skugga um að þau séu innan öruggra marka (<~5% plastic strain for critical areas). Define minimum bend radii.
STJÓRN: Ef þú heldur áfram skaltu nota heita mótun með nákvæmri hitastýringu. Notaðu bestu skurðaraðferðina (leysir > plasma > klippa).
Fjarlægja: Slípið burt allar kaldar-unnar brúnir á mikilvægum svæðum. Jarðbrún er örugg brún.
MIKAÐU: Notaðu eftir-myndandi streitulosun (hita- eða vélrænni píningu) fyrir mikilvæga hluti.
STEFNA: Hæfðu ferlið og skoðaðu lokaafurðina með NDT og hörkuprófun.
Niðurstaða
Fyrir S960QL er kaldvinnsla ekki góðkynja framleiðsluskref heldur málmvinnsluíhlutun sem getur í grundvallaratriðum rýrt verðmætustu eiginleika þess -seigju og þreytuþol. Hár upphafsstyrkur hans gerir það ófyrirgefanlegt.
Árangursrík umsókn krefst þess vegna "hönnun-fyrir-framleiðslu" nálgun þar sem afleiðingar kaldrar vinnu eru teknar fyrir á teikniborðinu og stýrðir, mildandi ferli eru samþættir í framleiðsluferlinu. Viðbótarkostnaður og fyrirhöfn þessara stýringa er ó-viðsemjanlegur hluti af verðinu fyrir að nota þetta ofur-afkastamikla{-stál. Að meðhöndla S960QL eins og venjulegt stál við framleiðslu er bein leið að-þjónustubilun.