มักพบในชีวิตประจำวันเช่นแผ่นเหล็กอ่อนและวัสดุอื่น ๆ หลังจากทำงานร้อนหรือเย็นวางไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นระยะเวลาหนึ่งคุณสมบัติเชิงกลของมันเปลี่ยนไปประสิทธิภาพของวัสดุโลหะดังกล่าวที่มีการขยายเวลาและปรากฏการณ์ เรียกว่าอายุ
เงื่อนไขของการชราภาพผู้สูงอายุมีแนวโน้มที่จะทำให้ประสิทธิภาพของวัสดุแย่ลงในการปฏิบัติควรให้ความสนใจเพื่อป้องกัน แต่ยังสามารถควบคุมกฎการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถใช้ในการผลิต เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันของเหล็กการทำงานก่อนหรือเย็นและการใช้อุณหภูมิที่แตกต่างกันทำให้อายุของเหล็กมีประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน เหล็กโดยการรักษาด้วยสารละลายที่เป็นของแข็งหลังจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิอายุองค์ประกอบการผสมจะอยู่ในสถานะที่ไม่อิ่มตัวในเวลานี้หากองค์ประกอบการผสมยังคงมีความสามารถในการกระจาย เหล็กกล้าจะมาจากสารละลายที่เป็นของแข็งในการตก (หรือการตกตะกอน) ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุซึ่งเรียกว่าอายุ คำจำกัดความของกระบวนการชรา: คุณสมบัติของวัสดุทั้งหมดเมื่อเวลาผ่านไปเรียกว่ากระบวนการชราภาพ เงื่อนไขอายุ: 1) องค์ประกอบการผสมมีความสามารถในการละลายบางอย่าง; 2) ความสามารถในการละลายด้วยการลดอุณหภูมิและลดลง 3) สารละลายที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิสูงขององค์ประกอบการผสมหลังจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเพื่อให้สูงขึ้น 4) ในสถานะอุณหภูมิต่ำองค์ประกอบการผสมยังคงมีอัตราการแพร่กระจายบางอย่าง
ปรากฏการณ์การชราภาพเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเองจากสถานะที่ไม่สมดุลไปจนถึงสภาวะสมดุล หากการรักษาสารละลายเย็นลงอย่างช้าๆเพื่อให้ได้สมดุลโดยไม่มีการเสียรูปเย็นความชราจะไม่เกิดขึ้น
ปรากฏการณ์ความชราของเหล็กส่วนใหญ่เกิดจากคาร์บอนเหล็กอะตอมของไนโตรเจน คาร์บอน, ไนโตรเจนเป็นอะตอมของช่องว่างในเหล็กอะตอมของช่องว่างโดยทั่วไปจะมีความสามารถในการแพร่กระจายที่อุณหภูมิห้องความสามารถในการละลายของพวกเขาจะลดลงเมื่อการลดลงของอุณหภูมิตราบใดที่การรักษาสารละลาย ปรากฏการณ์. ดังนั้นปรากฏการณ์การชราภาพสามารถแบ่งออกเป็นชุบอายุและความเครียด (ความชราการเสียรูปอายุเชิงกล) การชุบแก่ชราคือการชุบแข็งของสารละลายที่เป็นของแข็งที่เกิดจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิที่แน่นอน
ที่อุณหภูมินี้องค์ประกอบเฟสที่สองจะไม่อิ่มตัว การตกตะกอนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นและมีการใช้งานหลายครั้งและส่งผลให้ความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้นความแข็งแรงแรงดึงและการชุบแข็ง อายุของสายพันธุ์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในวัสดุบางอย่างหลังจากการเปลี่ยนรูปพลาสติก สำหรับแผ่นเหล็กอ่อนความเครียดทำให้เกิดการทำซ้ำของการให้ผลผลิตที่ไม่ต่อเนื่องการเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตและการชุบแข็งและการลดลงของความเหนียวโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในความต้านทานแรงดึง
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอันเป็นผลมาจากการชราภาพของวัสดุคุณสมบัติของมันจะได้รับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ส่วนใหญ่เป็นการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้
1) ความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้น
(2) ความแข็งแรงของเหล็ก (ความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้นความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นหรือไม่เปลี่ยนแปลง) พลาสติกและความเหนียว (การยืดตัวอัตราส่วนการหดตัวส่วนการดื้อยาแรงกระแทก) ลดลง 3) คุณสมบัติทางไฟฟ้าและคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างก็เปลี่ยนไปเช่นการทำให้ความต้านทานไฟฟ้าลดลงการบีบบังคับแม่เหล็กเพิ่มขึ้น
กระบวนการชราภาพเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเองจากสถานะที่ไม่สมดุลไปจนถึงสภาวะสมดุลคือคาร์บอนไนโตรเจนและอะตอมคั่นระหว่างหน้าอื่น ๆ อันเนื่องมาจากอุณหภูมิต่ำโดยความสามารถในการแพร่กระจายจากสารละลายที่เป็นของแข็ง ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของกระบวนการวัสดุ
เพื่อให้แน่ใจว่าเราต้องการคุณสมบัติที่หลากหลายของแถบเราต้องใช้มาตรการกระบวนการผลิตที่สอดคล้องกันเพื่อป้องกันการเกิดปรากฏการณ์อายุของแถบ มาตรการกระบวนการผลิตเหล่านี้เป็นสิ่งที่เรียกว่าอายุ
ในเตาหลอมอย่างต่อเนื่องถูกตั้งค่าในส่วนอายุมากเกินไปสำหรับข้อกำหนดบางอย่างของเกรดเหล็ก (เช่น DQ-AK, DDQ-AK, DP Steel, Trip Steel) ช่วงของอุณหภูมิที่เกินอายุของเกรดเหล็กเพื่อให้แถบรักษาเวลาที่มีอายุมากเกินพอเพื่อให้คาร์บอนไนโตรเจนและอะตอมคั่นระหว่างหน้าอื่น ๆ จะตกตะกอนอย่างเต็มที่ แต่การตกตะกอนและการตกตะกอนของต่ำธรรมดา เหล็กกล้าคาร์บอนแตกต่างกันมากส่วนใหญ่เกิดจากการเติมอลูมิเนียมวานาเดียมไนโอเบียมและองค์ประกอบการผสมอื่น ๆ ในเหล็กประเภทนี้ส่วนหนึ่งขององค์ประกอบนี้จะก่อให้เกิดไนไตรด์ที่มีเสถียรภาพด้วยการตกตะกอนไนโตรเจนในเวลาเดียวกัน เมทริกซ์เสริมความแข็งแกร่ง (เรียกว่าระยะที่สองของการชุบแข็งแบบกระจาย) และการปรับแต่งเมล็ดพันธุ์เพื่อให้ความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ปรากฏการณ์อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะถูกระงับ
ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์เฉพาะของผลกระทบของอายุต่อการปั๊มและการตอบโต้: 1. ผลของการชราภาพต่อการปั๊ม
(1) การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลเพิ่มขึ้น: ความแข็งแรงของผลผลิต (ys) ของเหล็กเพิ่มขึ้นหลังจากอายุซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของแรงขึ้นรูปที่จำเป็นสำหรับการปั๊มและเพิ่มการสึกหรอของแม่พิมพ์ การลดลงของความเป็นพลาสติก: การยืดตัวลดลงซึ่งง่ายต่อการทำให้เกิดรอยแตกของการปั๊มโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน เพิ่มขึ้น anisotropy: อายุอาจทำให้ anisotropy ของวัสดุแย่ลงทำให้เกิดการก่อตัวที่ไม่สม่ำเสมอ (เช่นเอฟเฟกต์ lug)
(2) ความเครียดที่ตกค้างและความเสถียรของมิติ - หากมีความเครียดตกค้างอยู่ในส่วนที่ประทับตราการจัดเก็บระยะยาวอาจทำให้เกิดการแปรปรวนการบิดเบือนและปัญหาการเสียรูปอื่น ๆ เนื่องจากการปล่อยความเครียดส่งผลต่อความแม่นยำในการประกอบ
(3) การเสื่อมสภาพของการเกิดขึ้น - หลังจากการชุบแข็งอายุแผนภาพขีด จำกัด การขึ้นรูป (FLD) ของวัสดุจะถูกเลื่อนไปทางซ้ายซึ่งช่วยลดอัตราส่วนการวาดภาพขั้นสูงสุดของวัสดุ (LDR) และเพิ่มความเสี่ยงของการแตกลึก -สำหรับเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูง (เช่นเหล็กกล้า DP, เหล็กการเดินทาง) และเหล็กกล้าที่แข็งกระด้าง (เหล็กกล้า BH) อายุจะต้องได้รับการพิจารณาโดยเฉพาะในการออกแบบกระบวนการ
(4) คุณภาพพื้นผิวและสปริงแบ็ค - ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การเพิ่มสปริงแบ็คซึ่งมีผลต่อความแม่นยำมิติของชิ้นส่วนและทำให้แม่พิมพ์ทำงานได้ยากขึ้น - อายุความเครียดของพื้นผิวอาจทำให้แถบLüders (แถบLüders) ส่งผลให้เกิดแถบสายพันธุ์ที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวของส่วนที่ประทับตรา
(5) ผลกระทบของสภาพการเก็บรักษา-สภาพแวดล้อมที่ชื้นเกรดเหล็กบางส่วน (เช่นเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูงที่มีฟอสฟอรัส) อาจเกิดจากความชราและการกัดกร่อนด้วยกันทำให้การเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพลดลง
2. การตอบโต้
(1) การเลือกวัสดุและการเลือกการรักษาของวัสดุที่มีความไวต่อความชราต่ำ: เช่นเหล็กคาร์บอนต่ำพิเศษ (ถ้าเหล็ก) หรือเหล็กที่มีองค์ประกอบที่มีเสถียรภาพ (Ti, Nb) การประยุกต์ใช้เหล็กกล้าที่ชุบแข็ง (BH Steels): ใช้อายุเทียม (เช่นการอบแห้งสี) เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงในขณะที่ยังคงความเป็นอยู่ที่ดีก่อนการปั๊ม การหลอมบรรเทาความเครียด: การหลอมที่อุณหภูมิต่ำของชิ้นส่วนที่ประทับตราเพื่อขจัดความเครียดที่เหลืออยู่
(2) การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเพื่อควบคุมรอบเวลาของสินค้าคงคลัง: หลีกเลี่ยงการจัดเก็บแผ่นเหล็กรีดเย็นระยะยาว (<3 เดือนแนะนำ) และนำการจัดการครั้งแรกออก (FIFO) มาใช้ครั้งแรก (FIFO) การปรับพารามิเตอร์การปั๊ม: การเพิ่มประสิทธิภาพการจู่โจม, เงื่อนไขการหล่อลื่นและการกวาดล้างตายเพื่อความแข็งแรงของวัสดุหลังจากอายุ การรักษาล่วงหน้า: เร่งกระบวนการชราภาพโดยการยืดหรือการกระจายล่วงหน้าเพื่อทำให้คุณสมบัติของวัสดุมีเสถียรภาพ
(3) การออกแบบแม่พิมพ์และการชดเชยการจำลองการออกแบบการรีบาวด์: ขึ้นอยู่กับแนวโน้มการรีบาวด์ของวัสดุหลังริ้วรอยให้แก้ไขโปรไฟล์แม่พิมพ์การจำลอง cae: ใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์ (เช่น autoform, dynaform) เพื่อทำนายผลกระทบของการชรา เพิ่มประสิทธิภาพหน้าต่างกระบวนการ
(4) การควบคุมคุณภาพการทดสอบคุณสมบัติของวัสดุอย่างสม่ำเสมอ: ตรวจสอบความแข็งแรงของผลผลิตการยืดตัวและดัชนีอายุ (เช่น BH มูลค่า) ของสต็อกเหล็ก การทดสอบความชราแบบเร่งความเร็ว: จำลองการชราตามธรรมชาติในระยะยาวโดยการให้ความร้อน (เช่น 100 ° C x 1H) เพื่อประเมินความเสี่ยงต่อการปั๊มล่วงหน้า
3. สถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไป
ชิ้นส่วนหุ้มยานยนต์: เหล็กกล้า BH มีความเข้มแข็งโดยการชราภาพผ่านการเคลือบและการอบแห้งโดยคำนึงถึงความสามารถในการปั๊มและความแข็งแรงของชิ้นส่วน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ: ต้องมีการควบคุมเงื่อนไขการจัดเก็บอย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันการใช้มิติที่มากเกินไปเนื่องจากอายุมากขึ้น ชิ้นส่วนเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง: เหล็ก DP และเหล็ก Martensitic จำเป็นต้องเข้าสู่กระบวนการถัดไปอย่างรวดเร็วหลังจากการประทับเพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนของประสิทธิภาพ
ผลของการชราภาพเหล็กต่อการปั๊มส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในการชุบแข็งของวัสดุการลดลงของพลาสติกเพิ่มขึ้นการตอบสนองที่เพิ่มขึ้นและความเสถียรในมิติที่ลดลง ผ่านการเลือกวัสดุที่สมเหตุสมผลการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการออกแบบแม่พิมพ์ผลกระทบเชิงลบของอายุสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพและในเวลาเดียวกันคุณสมบัติเช่นการแข็งตัวของการอบสามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นส่วน ในการผลิตจริงมีความจำเป็นที่จะต้องรวมคุณสมบัติของวัสดุวงจรการจัดเก็บและข้อกำหนดส่วนหนึ่งเพื่อพัฒนากลยุทธ์เป้าหมาย 