Ofta finns i det dagliga livet, såsom mjukt stålplatta och annat material efter varmt eller kallt arbete, placerat vid rumstemperatur under en tidsperiod, har dess mekaniska egenskaper förändrats, prestanda för sådana metallmaterial med förlängning av tiden och fenomenet känd som åldrande.
Förhållandena för åldrande åldrande tenderar att förvärra materialets prestanda, i produktionspraxis bör vara uppmärksamma för att förhindra, men kan också behärska förändringsregeln, så att den kan användas i produktionen. På grund av den olika kemiska sammansättningen av stål, pre varmt eller kallt arbete och användning av olika temperaturer har åldrandet av stål också olika prestanda. Stål genom fast lösningbehandling Efter snabb kylning till åldrande temperatur kommer de legeringselementen att vara i ett övermättat tillstånd, om de legeringselementen fortfarande har förmågan att diffundera, sedan med förlängningen av tiden, legeringselementen i allmakten Stål kommer från den fasta lösningen i fallet (eller nederbörd) vilket resulterar i förändringar i materialets egenskaper, som kallas åldrande. Definition av åldringsprocessen: Alla materialegenskaper över tid benämns kollektivt åldringsprocessen. Åldrande förhållanden: 1) legeringselementen har en viss löslighet; 2) löslighet med minskning av temperaturen och minskar; 3) Solidlösning av hög temperatur av legeringselement, efter snabb kylning för att bli övermättad; 4) I läget med låg temperatur har legeringselementen fortfarande en viss diffusionshastighet.
Åldrande fenomen är ett spontant fenomen från icke-jämviktstillståndet till jämviktstillståndet. Om lösningsbehandlingen kyls mycket långsamt för att uppnå jämvikt utan kall deformation kommer åldrande inte att inträffa.
Stålåldringsfenomen orsakas huvudsakligen av stålkol, kväve -interstitiella atomer. Kol, kväve är en gapatom i stål, klyftatomer har i allmänhet en viss diffusionskapacitet vid rumstemperatur, deras löslighet reduceras med minskning av temperaturen, så länge lösningen efter den snabbkylningen orsakad av övermättnad kan producera åldrande fenomen. Därför kan åldrande fenomen delas upp i släckning av åldrande och åldrande av töjning (åldrande av deformation, mekaniskt åldrande). Kylning av åldrande är nederbördshärdningen av en fast lösning orsakad av snabb kylning till en viss temperatur.
Vid denna temperatur övermättas de andra faselementen. Utfällning sker vid högre temperaturer och med flera tillämpningar och resulterar i en ökning av avkastningsstyrka, draghållfasthet och härdning. Stamåldring är ett fenomen som förekommer i vissa material efter plastisk deformation. För mjuka stålplattor resulterar i åldrande av töjning i reproduktion av diskontinuerlig avkastning, en ökning av avkastningsstyrka och härdning och en minskning av seghet utan någon signifikant förändring i draghållfastheten.
Förändringar i egenskaper Som ett resultat av åldrande materialet kommer dess egenskaper att genomgå stora förändringar, främst följande förändringar.
1) materialets hårdhet ökar;
(2) stålens styrka (utbytesstyrkan ökade, draghållfastheten ökade eller oförändrade), plasticitet och seghet (förlängning, sektionskrympningsförhållande, slagmotstånd) minskade; 3) Vissa elektriska egenskaper och fysiska egenskaper förändrades också, såsom att den elektriska motståndet minskade, den magnetiska tvången ökade.
Åldringsprocessen är ett spontant fenomen från icke-jämviktstillståndet till jämviktstillståndet, är kol, kväve och andra interstitiella atomer på grund av övermättnad, vid låga temperaturer med diffusionsförmågan, från den fasta lösningen att falla av (eller nederbörd), vilket resulterar i förändringar i egenskaperna för materialprocessen.
För att säkerställa att vi kräver en mängd olika egenskaper hos remsan måste vi använda motsvarande produktionsprocessåtgärder för att förhindra att de åldras fenomenet i remsan. Dessa produktionsprocessåtgärder är det så kallade åldrandet.
I den kontinuerliga glödgningsugnen ställs in i det över åldrande avsnittet, för vissa överålliga krav på stålkvalitet (som DQ-AK, DDQ-AK, DP Steel, Trip Steel) åldrande, det vill säga i Räckvidd av överåldrad temperatur i stålkvaliteten, så att remsan för att upprätthålla tillräckligt överlaglig tid, så att kol, kväve och andra interstitiella atomer för att fullt ut fällas ut, men deras nederbörd och utfällning av det vanliga lågkolet Stål är mycket annorlunda, främst på grund av samtidig tillsats av aluminium, vanadium, niob och andra legeringselement i denna typ av stål, kommer denna del av elementen att bilda en stabil nitrid med kväveutfällning samtidigt, så att ferritmatrisen förstärkt (känd som den andra fasen av den diffusa härdningen) och kornförfining, så att stålets styrka och seghet kan förbättras avsevärt, medan den lägre temperaturen Åldrande fenomen undertrycks.
Följande är specifika analyser av effekterna av åldrande på stämpling och motåtgärder: 1. Effekter av åldrande på stämpel
(1) Förändringar i mekaniska egenskaper ger styrkan stiger: avkastningsstyrkan (YS) av stål stiger efter åldrande, vilket leder till en ökning av den formande kraften som krävs för stämpling och ökat slitage i formen. Minskning av plasticitet: Förlängning reduceras, vilket är lätt att orsaka stämpelsprickor, särskilt för komplexa formade delar (såsom djupdragna delar och flänsande delar). Ökad anisotropi: Åldrande kan förvärra materialets anisotropi, vilket resulterar i ojämn formning (såsom LUG -effekten).
(2) Restspänning och dimensionell stabilitet - Om restspänning finns i den stämplade delen, kan långvarig lagring orsaka vridning, distorsion och andra deformationsproblem på grund av stressfrisättning, vilket påverkar monteringsnoggrannheten.
(3) Försämring av formbarhet - Efter åldershärdning förskjuts formningsbegränsningsdiagrammet (FLD) för materialet till vänster, vilket minskar materialets ultimata ritningsförhållande (LDR) och ökar risken för djup rupur. -För höghållfast stål (t.ex. DP-stål, trippstål) och bakningshärdande stål (BH-stål) måste åldrandet specifikt övervägas i processdesignen.
(4) Ytkvalitet och springback - Ökad styrka leder till ökad springback, vilket påverkar delens dimensionella noggrannhet och gör mögel -driftsättning svårare. - Åldrande av yta kan orsaka Lüders -band (Lüders -band), vilket resulterar i ojämna töjningsränder på ytan av den stämplade delen.
(5) Effekten av lagringsförhållanden-fuktig miljö, vissa stålkvaliteter (såsom fosforinnehållande höghållfast stål) kan bero på åldrande och korrosion tillsammans, vilket förvärrar försämringen av prestanda.
2. Motåtgärder
(1) Materialval och behandlingsval av material med låg åldrande känslighet: t.ex. ultra-låga kolstål (om stål) eller stål med stabiliserande element (TI, NB). Applicering av bakhärdande stål (BH-stål): Använd konstgjorda åldrande (t.ex. färgtorkning) för att förbättra styrka samtidigt som man bibehåller god formbarhet innan stämpel. Stressavlastning Annrealing: Lågtemperatur glödgning av stämplade delar för att ta bort återstående spänningar.
(2) Processoptimering för att kontrollera lagertiden för lager: Undvik långvarig lagring av kalla rullade stålplåtar (<3 månader rekommenderas) och anta första-i-första-ut-hanteringen (FIFO). Justering av stämpelparametrar: Optimera krimpunkter, smörjförhållanden och dö avstånd för materialets styrka efter åldrande. Förstoppbehandling: Accelerera åldringsprocessen genom att fördröjas eller förhandssportning för att stabilisera materialegenskaperna.
(3) Mögeldesign och simuleringskompensation av rebound -design: Baserat på materialets rebound -trend efter åldrande, korrigera formprofilen. CAE -simulering: Använd ändlig elementanalys (t.ex. autoform, dynaform) för att förutsäga inverkan av åldrande på stämpling och Optimera processfönstret.
(4) Kvalitetskontroll Regelbunden testning av materialegenskaper: Övervaka avkastningsstyrka, förlängning och åldrande index (t.ex. BH -värde) av stål. Accelererat åldrande test: Simulera långvarig naturlig åldrande genom uppvärmning (t.ex. 100 ° C x 1H) för att bedöma stämpelrisker i förväg.
3. Typiska applikationsscenarier
Bilbeklädnadsdelar: BH -stål stärks genom åldrande genom beläggning och torkning, med hänsyn till både stämplingsformbarhet och delstyrka. Precision Elektroniska delar: Lagringsförhållanden måste kontrolleras strikt för att förhindra överdimensionering på grund av åldrande. Ståldelar med hög hållfasthet: DP-stål och martensitiskt stål måste komma in i nästa process snabbt efter stämpling för att undvika fluktuationer av prestanda.
Effekten av stålåldring på stämpling återspeglas huvudsakligen i materiell härdning, plasticitetsnedgång, ökad rebound och minskad dimensionell stabilitet. Genom rimligt val av material, processoptimering och mögelkonstruktion kan de negativa effekterna av åldrande effektivt kontrolleras, och samtidigt kan egenskaper såsom bakningshärdning användas för att förbättra delprestanda. I den faktiska produktionen är det nödvändigt att kombinera materialegenskaper, lagringscykler och delkrav för att utveckla en riktad strategi. 