Старение металла

Влияние текстуры.

Строение зерен.

Величина и форма зерна.

Химический состав материала

Малоуглеродистая сталь, которая чаще используется для холодной штамповки, имеет значительное количество примесей:

a) углерод - повышает прочность и уменьшает пластичность.» 0,1 % С (Ст 08; 08кп; Ст 10…). Для формоизменяющих операций £ 0,25 % С;

b) марганец - Mn > 0,6 % - ухудшает штампуемость детали. Для глубокой вытяжки Mn должно быть 0,3¸0,4%;

c) кремний - увеличивает хрупкость, т.к. он входит в твердый р-р железа. Si £ 0,03 %;

d) сера и фосфор - весьма вредные примеси. (P + S) не больше 0,007 %;

e) хром и никель - значительно увеличивают прочность, а пластичность не уменьшают, в некоторых марках даже увеличивают.

Пример: Х18Н9Т

σ_в = 80 кг/мм²; δ = 60 %;

МУ ст. 40 кг/мм²; δ = 25-28%.

Чем больше размер зерна, тем меньше пластичность (это относительно). Величина зерна влияет на качество поверхности изделия. При крупном зерне на поверхности появляется «апельсиновая корка». Также влияет на качество неравномерность размера зерна, т. е. пестрое зерно, которое является дефектом прокатки листа.

Углерод образует цементит Fe₃C. Вид цементита в стали различен:

a) структурно свободный цементит в виде зернышек при штамповке как нож разрывает зерна металла, поэтому недопустим.

b) цементит в виде перлита лучше, т. к. способствует пластичной деформации.

Текстура - ориентирование кристаллографических осей, результат технологии прокатки листа. Исправить ее невозможно. Она проявляется в виде неравномерностей механических и электротехнических свойств в различных направлениях листа - это называется анизотропия.

РИСУНОК

Старение металла - выпадение ____________________ по плоскостям скольжения, металл становится более хрупким и менее пластичным.

Методы испытаний на штампуемость.

ГОСТ регламентирует следующие испытания исходного материала для штамповки:

1. Хим. состав.

2. Металлографические исследования. Р-р зерна и структурная составляющая.

3. Определение механических свойств (σ_т , σ_в, δ и ψ).

4. Технологические пробы.

Штампуемость (технологическая деформируемость металла) - является сравнительной, обобщенной характеристикой металла, отражающей возможность его пластической обработки по допустимому формоизменению, качеству изделия, стойкости инструмента, экономическим и силовым затратам в данной штамповой операции.

Относительное сужение ψ более точно характеризует поведение металла в условиях штамповки, чем относительное удлинение δ.

РИСУНОК

, где

b₀ - исходная ширина.

, где

S₀ – исходная толщина.

К=ε_в/ε_s

Чем больше К, тем лучше штампуемость металла. Чем больше отношение предела прочности к пределу текучести, тем лучше штампуемость металла.

σ _т/σ_в≥0,65

Дата добавления: 2014-01-07