A menudo se encuentra en la vida diaria, como la placa de acero dulce y otros materiales después del trabajo en calor o en frío, colocados a temperatura ambiente durante un período de tiempo, sus propiedades mecánicas han cambiado, el rendimiento de tales materiales metálicos con la extensión del tiempo y el fenómeno conocido como envejecimiento.
Las condiciones del envejecimiento del envejecimiento tienden a empeorar el rendimiento del material, en la práctica de producción deberían prestar atención para prevenir, pero también pueden dominar la regla de cambio, para que pueda usarse en la producción. Debido a la diferente composición química del acero, el trabajo previo o en frío y el uso de diferentes temperaturas, el envejecimiento del acero también tiene un rendimiento diferente. Acero por tratamiento de solución sólida Después de un enfriamiento rápido a la temperatura de envejecimiento, los elementos de aleación estarán en un estado sobresaturado, en este momento, si los elementos de aleación aún tienen la capacidad de difundir, entonces con la prolongación del tiempo, los elementos de aleación en el El acero será de la solución sólida en la caída (o precipitación), lo que dará como resultado cambios en las propiedades del material, que se llama envejecimiento. Definición de proceso de envejecimiento: todas las propiedades del material a lo largo del tiempo se denominan colectivamente el proceso de envejecimiento. Condiciones de envejecimiento: 1) Los elementos de aleación tienen una cierta solubilidad; 2) solubilidad con la reducción de la temperatura y reducir; 3) solución sólida de alta temperatura de elementos de aleación, después de un enfriamiento rápido para sobresaturarse; 4) En el estado de baja temperatura, los elementos de aleación todavía tienen una cierta velocidad de difusión.
El fenómeno envejecido es un fenómeno espontáneo del estado de no equilibrio al estado de equilibrio. Si el tratamiento de la solución se enfría muy lentamente para lograr el equilibrio sin deformación en frío, no se producirá el envejecimiento.
El fenómeno de envejecimiento de acero es causado principalmente por el carbono de acero, átomos intersticiales de nitrógeno. El carbono, el nitrógeno es un átomo de brecha en el acero, los átomos de brecha generalmente tienen una cierta capacidad de difusión a temperatura ambiente, su solubilidad se reduce con la reducción de la temperatura, por lo que mientras el tratamiento de la solución después del enfriamiento rápido causado por la sobresaturación, puede producir envejecimiento fenómeno. Por lo tanto, el fenómeno del envejecimiento se puede dividir en el envejecimiento de enfriamiento y el envejecimiento por deformación (envejecimiento de deformación, envejecimiento mecánico). El envejecimiento de enfriamiento es el endurecimiento de la precipitación de una solución sólida causada por el enfriamiento rápido a una cierta temperatura.
A esta temperatura, los elementos de la segunda fase se vuelven sobresaturados. La precipitación ocurre a temperaturas más altas y con múltiples aplicaciones y resultados en un aumento en la resistencia al rendimiento, la resistencia a la tracción y el endurecimiento. El envejecimiento de la deformación es un fenómeno que ocurre en ciertos materiales después de la deformación plástica. Para las placas de acero suave, el envejecimiento de la tensión da como resultado la reproducción de rendimiento discontinuo, un aumento en la resistencia al rendimiento y al endurecimiento, y una disminución en la dureza sin un cambio significativo en la resistencia a la tracción.
Cambios en las propiedades Como resultado del envejecimiento del material, sus propiedades sufrirán grandes cambios, principalmente los siguientes cambios.
1) La dureza del material aumenta;
(2) la resistencia del acero (aumenta la resistencia al rendimiento, la resistencia a la tracción aumentó o no cambia), la plasticidad y la tenacidad (alargamiento, relación de contracción de sección, resistencia al impacto) disminuyó; 3) Algunas propiedades eléctricas y propiedades físicas también cambiaron, como hacer que la resistencia eléctrica disminuya, aumentó la coercitividad magnética.
El proceso de envejecimiento es un fenómeno espontáneo desde el estado de no equilibrio hasta el estado de equilibrio, es carbono, nitrógeno y otros átomos intersticiales debido a una sobresaturación, a bajas temperaturas por la capacidad de difusión, desde la solución sólida hasta la caída (o precipitación), dando como resultado cambios en las propiedades del proceso del material.
Para asegurarnos de que requerimos una variedad de propiedades de la tira, debemos usar las medidas del proceso de producción correspondientes para evitar la ocurrencia del fenómeno envejecimiento de la tira. Estas medidas del proceso de producción son el llamado envejecimiento.
En el horno de recocido continuo se establece en la sección de sobre-envejecimiento, para algunos requisitos de sobre-enjuague de la calificación de acero (como DQ-AK, DDQ-AK, DP Steel, Tratada de envejecimiento de acero), es decir, en el rango de temperatura de sobre-envejecimiento de la calificación de acero, de modo que la tira mantenga suficiente tiempo de superación, de modo que el carbono, el nitrógeno y otros átomos intersticiales precipitan completamente, pero su precipitación y la precipitación del El acero bajo en carbono bajo es muy diferente, principalmente debido a la adición simultánea de aluminio, vanadio, niobio y otros elementos de aleación en este tipo de acero, esta parte de los elementos formará un nitruro estable con precipitación de nitrógeno al mismo tiempo, para que La matriz de ferrita se fortaleció (conocida como la segunda fase del endurecimiento difuso) y el refinamiento de grano, de modo que la resistencia y la tenacidad del acero pueden ser significativamente Mejora, mientras que se suprime el fenómeno de envejecimiento de menor temperatura.
Los siguientes son análisis específicos de los efectos del envejecimiento en el estampado y las contramedidas: 1. Efectos del envejecimiento en el estampado
(1) Los cambios en las propiedades mecánicas aumentan la resistencia al rendimiento: la resistencia al rendimiento (YS) del acero aumenta después del envejecimiento, lo que lleva a un aumento en la fuerza de formación requerida para el estampado y el aumento del desgaste del dado. Disminución de la plasticidad: el alargamiento se reduce, lo que es fácil de causar grietas de estampado, especialmente para piezas de forma compleja (como piezas tiradas profundas y piezas de brida). Aumento de la anisotropía: el envejecimiento puede agravar la anisotropía del material, lo que resulta en una formación desigual (como el efecto LUG).
(2) Estrés residual y estabilidad dimensional: si existe un estrés residual en la parte estampada, el almacenamiento a largo plazo puede causar deformación, distorsión y otros problemas de deformación debido a la liberación de estrés, lo que afecta la precisión del ensamblaje.
(3) Deterioro de la formabilidad: después del endurecimiento de la edad, el diagrama de límite de formación (FLD) del material se desplaza hacia la izquierda, lo que reduce la relación de dibujo final del material (LDR) y aumenta el riesgo de ruptura de dibujo profundo. -Para aceros de alta resistencia (p. Ej., Aceros DP, aceros de viaje) y aceros endurecedores de hornear (aceros BH), el envejecimiento debe considerarse específicamente en el diseño del proceso.
(4) Calidad de la superficie y backback: el aumento de la fuerza conduce a un aumento de la espinda, lo que afecta la precisión dimensional de la pieza y dificulta la puesta en marcha de moho. - El envejecimiento de la deformación de la superficie puede causar bandas de Lüders (bandas de Lüders), lo que resulta en rayas de tensión desiguales en la superficie de la parte estampada.
(5) El efecto de las condiciones de almacenamiento: el entorno húmedo, algunos grados de acero (como el acero de alta resistencia que contiene fósforo) puede deberse al envejecimiento y la corrosión juntos, exacerbando el deterioro del rendimiento.
2. Contramedidas
(1) Selección de material y selección del tratamiento de materiales con baja sensibilidad al envejecimiento: por ejemplo, aceros de carbono ultra bajo (si aceros) o aceros con elementos estabilizadores (TI, NB). Aplicación de aceros endurecientes por hornear (aceros BH): use el envejecimiento artificial (por ejemplo, secado de pintura) para mejorar la fuerza mientras mantiene una buena formabilidad antes de estampar. Recocido de alivio del estrés: recocido a baja temperatura de piezas estampadas para eliminar las tensiones residuales.
(2) Optimización del proceso para controlar el tiempo del ciclo de inventario: evite el almacenamiento a largo plazo de las láminas de acero enrollado en frío (<3 meses se recomienda) y adopte la gestión de primera vez en primera salida (FIFO). Ajuste de los parámetros de estampado: optimizar la fuerza de enggro, las condiciones de lubricación y el espacio libre para la resistencia del material después del envejecimiento. Tratamiento previo a la deformación: acelere el proceso de envejecimiento mediante el pre-estiramiento o la pre-distorsión para estabilizar las propiedades del material.
(3) Diseño de moho y compensación de simulación del diseño de rebote: basado en la tendencia de rebote del material después del envejecimiento, corrija el perfil del molde. Simulación de coa: Use el análisis de elementos finitos (por ejemplo, Autoforma, dynaform) para predecir el impacto del envejecimiento y el estampado y Optimizar la ventana del proceso.
(4) Control de calidad Prueba regular de propiedades del material: monitoree la resistencia al rendimiento, el alargamiento y el índice de envejecimiento (por ejemplo, valor BH) del acero stock. Prueba de envejecimiento acelerado: simule el envejecimiento natural a largo plazo mediante calentamiento (por ejemplo, 100 ° C x 1H) para evaluar los riesgos de estampado por adelantado.
3. Escenarios de aplicación típicos
Piezas de revestimiento automotriz: los aceros BH se fortalecen mediante el envejecimiento a través del recubrimiento y el secado, teniendo en cuenta tanto la formabilidad del estampado como la fuerza de la pieza. Piezas electrónicas de precisión: las condiciones de almacenamiento deben controlarse estrictamente para evitar la sobredimensión debido al envejecimiento. Piezas de acero de alta resistencia: el acero DP y el acero martensítico deben ingresar al siguiente proceso rápidamente después de estampar para evitar la fluctuación del rendimiento.
El efecto del envejecimiento del acero en el estampado se refleja principalmente en el endurecimiento del material, la disminución de la plasticidad, el aumento del rebote y la reducción de la estabilidad dimensional. A través de la selección razonable de materiales, la optimización del proceso y el diseño del molde, los efectos negativos del envejecimiento se pueden controlar de manera efectiva y, al mismo tiempo, las propiedades como el endurecimiento de la cocción se pueden usar para mejorar el rendimiento de las piezas. En la producción real, es necesario combinar propiedades del material, ciclos de almacenamiento y requisitos de pieza para desarrollar una estrategia específica. 