Proprietà di processo dei materiali in lamiera comunemente utilizzati

Oltre alla forma e alla precisione del pezzo da lavorare e alle attrezzature strutturali a disposizione dell'azienda, la lavorazione del pezzo è strettamente legata anche al materiale utilizzato per il pezzo.Pertanto, è importante analizzare e comprendere le proprietà di lavorazione dei diversi materiali, che sono di grande importanza per il processo di lavorazione delle parti in lamiera e per lo sviluppo delle specifiche delle operazioni di produzione.

Proprietà del processo dell'acciaio strutturale al carbonio ordinario

In generale, le parti in lamiera sono realizzate in acciaio strutturale al carbonio ordinario (ad es. Q195, Q215, Q235, ecc.) e acciaio strutturale al carbonio di alta qualità (ad es. 08, 10F, 20, ecc.), che sono più comunemente utilizzati.Ci sono poche restrizioni sulla formatura, tranne che l'aumento di spessore è limitato dalla velocità di deformazione e il riscaldamento è limitato dal limite superiore della temperatura.

Nella lavorazione di materiale della piastra più spesso, al fine di aumentare il grado di deformazione del materiale della piastra, ridurre la resistenza alla deformazione del materiale della piastra, maggiormente con la formatura a caldo o il riscaldamento parziale del processo di imbutitura profonda e formatura del grezzo, ma si dovrebbe evitare il riscaldamento in alcune zone di temperatura, come l'acciaio al carbonio riscaldato a 200 ~ 400 ℃, poiché l'effetto dell'invecchiamento (inclusioni sotto forma di precipitazione nella precipitazione superficiale dello scorrimento al confine del grano) per ridurre la plasticità, la resistenza alla deformazione aumenta, questo intervallo di temperatura è chiamato blu fragile zona Questo intervallo di temperature è chiamato zona fragile blu, quando le prestazioni dell'acciaio diventano cattive, si frattura facilmente e fragile, la frattura è blu.E nell'intervallo di 800 ~ 950 ℃, apparirà una zona calda e fragile, in modo che la plasticità sia ridotta, quindi, nel processo di operazione di imbutitura profonda dello stato caldo della piastra, si dovrebbe prestare particolare attenzione alla deformazione effettiva della temperatura di pressatura a caldo non dovrebbe essere nella zona fragile blu e nella zona fragile calda.Durante l'operazione, è necessario considerare l'attrezzatura di riscaldamento e premere tra il punto di deformazione della temperatura di pressatura a caldo e l'uso attento dell'attrezzatura di raffreddamento per evitare il verificarsi di fragile blu e fragile caldo.

Proprietà di processo degli acciai legati

L'acciaio legato comunemente utilizzato nella produzione di parti strutturali in lamiera è solitamente 16Mn, 15MnV e altri acciai strutturali ad alta resistenza a bassa lega, le loro proprietà di processo sono le seguenti.

●16Mn.L'acciaio 16Mn viene generalmente fornito laminato a caldo, non è richiesto alcun trattamento termico, soprattutto per l'acciaio laminato di spessore inferiore a 20 mm, le sue proprietà meccaniche sono molto elevate, pertanto, la pressatura a caldo viene generalmente utilizzata subito dopo.Per spessori superiori a 20 mm, la piastra in acciaio, al fine di migliorare la resistenza allo snervamento e la resistenza all'impatto a bassa temperatura dell'acciaio, può essere utilizzata dopo il trattamento di normalizzazione.

Inoltre, le sue prestazioni di taglio del gas e l'acciaio strutturale ordinario a basso tenore di carbonio sono le stesse.Tagliente a gas 1 mm con tendenza all'indurimento, ma a causa dell'area di indurimento molto stretta, può essere eliminato mediante saldatura.Pertanto il bordo tagliato a gas di questo acciaio non necessita di lavorazioni meccaniche e può essere saldato direttamente.

Anche le prestazioni della piallatura con gas ad arco di carbonio sono le stesse di quelle del normale acciaio strutturale a basso tenore di carbonio.Sebbene vi sia una tendenza all'indurimento all'interno del bordo della piallatura a gas, anche l'area di indurimento è molto stretta e può essere eliminata mediante saldatura, pertanto il bordo della piallatura a gas di questo tipo di acciaio non richiede lavorazione meccanica e può essere saldato direttamente.Il risultato è essenzialmente la stessa durezza della zona termicamente alterata di quando la saldatura viene eseguita dopo la lavorazione meccanica.

Rispetto al Q 235, il carico di snervamento dell'acciaio 16Mn è superiore a 345 MPa, superiore al Q 235, quindi la forza di formatura a freddo è maggiore dell'acciaio Q 235.Per grandi spessori di acciaio laminato a caldo, le proprietà di formatura a freddo possono essere notevolmente migliorate mediante normalizzazione o ricottura.Tuttavia, quando lo spessore della lamiera raggiunge un certo spessore (t ≥ 32), essa deve essere formata a freddo dopo il trattamento termico di distensione.

Se riscaldato a più di 800 ℃, può ottenere buone proprietà di formatura a caldo, ma la temperatura di riscaldamento dell'acciaio 16Mn non deve superare i 900 ℃, altrimenti, è facile che si verifichi un surriscaldamento, riducendo la resistenza all'impatto dell'acciaio.

Inoltre, l'acciaio 16Mn tre volte il riscaldamento della fiamma ortopedico e il raffreddamento ad acqua dopo che le proprietà meccaniche non hanno alcun cambiamento significativo, con il materiale di base originale con la stessa resistenza ai danni fragili, quindi l'acciaio può essere ortopedico per il fuoco dell'acqua, ma il dinamico la struttura di carico non è adatta per l'ortopedia antincendio ad acqua.

●15MnV.piastra sottile in acciaio 15MnV e 15MnTi, proprietà di taglio e laminazione a freddo e acciaio 16Mn simili, ma lo spessore della piastra t ≥ 25 mm piastra in acciaio laminata a caldo, nel bordo di taglio è facile da nascondere a causa del taglio dell'indurimento a freddo causato da piccole crepe .Questa crepa potrebbe essere stata prodotta prima dell'acciaieria.Pertanto, i controlli di qualità dovrebbero essere rafforzati, ma una volta rilevati, dovrebbero essere rimossi dopo il taglio a gas o la lavorazione meccanica del bordo incrinato.Inoltre, la lamiera laminata a caldo in acciaio più spessa da 15 MnV, laminata a freddo facile da produrre fratture, può essere normalizzata di 930 ~ 1000 ℃ per migliorarne la plasticità e la tenacità, migliorare le prestazioni della laminazione a freddo.

Inoltre, questo tipo di formatura a caldo dell'acciaio e prestazioni ortopediche a caldo, temperatura di riscaldamento di 850 ~ 1100 ℃ formatura a caldo, riscaldamento multiplo sull'impatto della resistenza allo snervamento non è significativo;e buone prestazioni di taglio del gas, buone anche le prestazioni di piallatura con gas ad arco di carbonio, piallatura con gas ad arco di carbonio sulle prestazioni dei giunti saldati senza effetti negativi.

Con le stesse prestazioni di processo dell'acciaio di classe 15MnV sono inclusi anche 15MnTi, 15MnVCu, 15MnVRE, 15MnNTiCu, ecc.

●09Mn2Cu, 09Mn2.questo tipo di acciaio ha migliori prestazioni di stampaggio a freddo.Processo di laminazione a freddo di lamiera d'acciaio spessa 09Mn2Cu, 09Mn2, 09Mn2Si, processo di pressatura a caldo, taglio del gas, piallatura del gas con arco di carbonio, raddrizzamento della fiamma e anche Q235.

●18MnMoNb.La sensibilità all'intaglio di questo tipo di acciaio è elevata, il taglio con gas di fiamma tende a indurirsi, per evitare fessurazioni durante la piegatura, dovrebbe essere effettuato il taglio a gas della piastra di acciaio con isolamento a 580 ℃ 1 ora, ricottura di distensione.

Prestazioni del processo dell'acciaio inossidabile

Esistono molti tipi di acciaio inossidabile, in base alla composizione chimica possono essere suddivisi in due categorie, vale a dire acciaio al cromo e acciaio al nichel-cromo.L'acciaio al cromo contiene una grande quantità di cromo o quindi contiene una piccola quantità di nichel, titanio e altri elementi;l'acciaio al nichel-cromo contiene una grande quantità di cromo e nichel oppure contiene quindi una piccola quantità di titanio, molibdeno e altri elementi.Secondo le diverse organizzazioni metallografiche si dividono in diverse categorie quali austenitici, ferritici e martensitici.A causa della diversa composizione chimica e organizzazione metallografica, anche le proprietà meccaniche di vari tipi di acciaio inossidabile, le proprietà chimiche e le proprietà fisiche presentano una grande differenza, per cui l'applicazione della difficoltà del processo di materiale in acciaio inossidabile è relativamente aumentata.

Esistono due tipi di qualità di acciaio inossidabile comunemente utilizzate.

Categoria A: acciaio al cromo martensitico, come 1Cr 13, 2Crl 3, 3Crl 3, 4Crl 3, ecc.

Categoria B: appartiene agli acciai austenitici al nichel-cromo, come 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9, ecc.

I due tipi di acciaio inossidabile sopra menzionati hanno le seguenti proprietà di lavorazione.

●Per ottenere una buona plasticità, è necessario rendere il materiale allo stato morbido, quindi sottoporlo a trattamento termico.Il trattamento termico di addolcimento dell'acciaio inossidabile di classe A è in ricottura, il trattamento termico di addolcimento dell'acciaio inossidabile di classe B è in fase di tempra.

● Allo stato morbido, le proprietà meccaniche dei due tipi di acciaio inossidabile hanno una buona lavorabilità, soprattutto con una buona lavorabilità alla deformazione dello stampaggio, adatta alla deformazione del processo di base dello stampaggio, ma le caratteristiche del materiale dell'acciaio inossidabile rispetto al normale acciaio al carbonio, è molto diverso, anche se il materiale dell'acciaio inossidabile per l'imbutitura profonda, la plasticità verticale delle proprietà anisotrope del valore è molto inferiore a quello dell'acciaio al carbonio ordinario e, allo stesso tempo, a causa dell'elevato limite di snervamento, la lavorazione a freddo L'indurimento è grave , quindi non solo nel processo di imbutitura profonda è facile produrre rughe, e il materiale della piastra nell'angolo concavo dello stampo della deformazione di piegatura e di piegatura inversa causata dal rimbalzo, spesso nella parete laterale delle parti per formare una depressione o deflessione .Pertanto, per l'imbutitura profonda dell'acciaio inossidabile, è necessaria una forza di compressione molto elevata e richiede un'attenta regolazione dello stampo.

Poiché il fenomeno dell'indurimento a freddo dell'acciaio inossidabile è molto forte, l'imbutitura profonda è facile da produrre rughe, quindi nel processo operativo effettivo, adottare alcune delle seguenti misure per garantire il regolare funzionamento dell'imbutitura profonda: generalmente in ogni profondità trafilatura dopo la ricottura intermedia, l'acciaio inossidabile non è come l'acciaio dolce che può essere dopo 3 ~ 5 volte per la ricottura intermedia, solitamente dopo ogni imbutitura profonda fino alla ricottura intermedia;deformazione di grandi parti di imbutitura profonda, la finale Dopo l'imbutitura profonda e la formatura, seguita dall'eliminazione del trattamento termico residuo di stress interno, altrimenti le parti di imbutitura profonda produrranno crepe, allo stress interno della specifica del trattamento termico è un riscaldamento dell'acciaio inossidabile temperatura di 250 ~ 400 ℃, temperatura di riscaldamento dell'acciaio inossidabile B di 350 ~ 450 ℃, quindi nell'isolamento della temperatura sopra indicata 1 ~ 3 ore;l'utilizzo del metodo di trafilatura a caldo può ottenere risultati tecnici ed economici migliori, ad esempio, per l'acciaio inossidabile 1Cr18Ni9 riscaldato a 80 ~ 120 ℃, può ridurre l'indurimento della lavorazione del materiale e lo stress interno residuo, migliorare il grado di deformazione dell'imbutitura profonda, ridurre il coefficiente di imbutitura.Ma l'acciaio inossidabile austenitico viene riscaldato a una temperatura più elevata (300 ~ 700 ℃) e non può migliorare ulteriormente il processo di stampaggio.Quando si imbutiscono parti complesse, si dovrebbe scegliere di utilizzare una pressa idraulica, una normale pressa idraulica e altre attrezzature, in modo che non ci sia un'elevata velocità di imbutitura profonda (0,15 ~ 0,25 m/s circa) sotto la deformazione, può ottenere risultati migliori .

●Rispetto all'acciaio al carbonio o ai metalli non ferrosi, un'altra caratteristica dello stampaggio dell'acciaio inossidabile è l'elevata forza di deformazione e l'ampio salto elastico all'indietro.Pertanto, per garantire l'accuratezza delle dimensioni e della forma delle parti stampate, è necessario, a volte, aumentare la rifilatura, la correzione e il trattamento termico necessario.

●Il carico di snervamento dell'acciaio inossidabile austenitico varia notevolmente tra le diverse varietà, pertanto, nel processo di tranciatura e formatura, prestare attenzione alla capacità dell'attrezzatura di lavorazione.

Prestazioni del processo di metalli e leghe non ferrosi

Per i metalli non ferrosi e le leghe nel processo di formatura a contatto con l'attrezzatura, la levigatezza della superficie degli stampi è un requisito più elevato.

●Rame e leghe di rame.Il rame e le leghe di rame comunemente usati sono rame puro, ottone e bronzo.Rame puro e ottone H62 e H68, il processo di stampaggio è buono, rispetto all'H62 rispetto all'H68 con indurimento a freddo più intenso.

Il bronzo viene utilizzato per la resistenza alla corrosione, molle e parti resistenti all'usura e le prestazioni variano considerevolmente tra i gradi.In generale, il bronzo è più povero dell'ottone per lo stampaggio, ed è più resistente dell'ottone per la tempra a freddo, richiedendo frequenti ricotture intermedie.

La maggior parte dell'ottone e del bronzo allo stato caldo (600 ~ 800 ℃ sotto) hanno un buon processo di stampaggio, ma il riscaldamento porterà molti disagi alla produzione, e il rame e molte leghe di rame allo stato di 200 ~ 400 ℃ , ma la plasticità rispetto alla temperatura ambiente presenta una notevole riduzione, e quindi generalmente non si utilizza lo stampaggio a caldo.

●Leghe di alluminio.Le leghe di alluminio comunemente utilizzate nei componenti in lamiera sono principalmente alluminio duro, alluminio antiruggine e alluminio lavorato.

L'alluminio antiruggine è principalmente una lega di alluminio-manganese o alluminio-magnesio, l'effetto del trattamento termico è molto scarso, solo attraverso l'indurimento a freddo per migliorare la resistenza, ha una resistenza moderata ed un'eccellente plasticità e resistenza alla corrosione.L'alluminio duro e l'alluminio lavorato sono leghe di alluminio che possono essere rinforzate mediante trattamento termico.La maggior parte dell'alluminio lavorato è una lega di alluminio-magnesio-silicio, con elevata resistenza allo stato caldo, scarso effetto rinforzante del trattamento termico e buona plasticità allo stato ricotto, adatta per la lavorazione di stampaggio e forgiatura.L'alluminio duro è una lega di alluminio-rame-magnesio con elevata resistenza e buon effetto rinforzante del trattamento termico.

L'alluminio antiruggine può essere ricotto per ottenere la massima plasticità, l'alluminio duro e l'alluminio lavorato possono essere ricotti e temprati per ottenere la massima plasticità.Hanno una maggiore plasticità allo stato temprato e una migliore proprietà meccanica complessiva per lo stampaggio, avendo quindi un processo di stampaggio migliore rispetto allo stato ricotto.

L'alluminio duro e l'alluminio lavorato appartengono al trattamento termico in grado di rafforzare la lega di alluminio, hanno una caratteristica, cioè, dopo la tempra con l'estensione del tempo si rafforzano gradualmente, questo fenomeno è chiamato 'rafforzamento dell'invecchiamento'.Il rafforzamento dell'età ha un certo processo di sviluppo e il tasso di sviluppo varia da un grado all'altro.Poiché queste leghe di alluminio hanno le caratteristiche di indurimento per invecchiamento, il processo di stampaggio di queste leghe di alluminio deve essere completato prima che venga completato lo sviluppo dell'indurimento per invecchiamento, generalmente l'officina richiede che il processo venga completato entro 1,5 ore dopo la tempra.

Nelle leghe di alluminio, le leghe di alluminio e magnesio (principalmente alluminio antiruggine) sono più fortemente indurite a freddo, quindi quando si utilizzano tali materiali per produrre parti complesse, solitamente da 1 a 3 volte la ricottura intermedia.Dopo l'imbutitura profonda e la formatura, viene eseguita la ricottura finale per eliminare le tensioni interne.

Per migliorare la lavorabilità, lo stampaggio viene utilizzato anche nella produzione di leghe di alluminio a caldo.Lo stampaggio a caldo viene utilizzato principalmente per materiali temprati a freddo.Dopo il riscaldamento (circa 100-200°C), il materiale conserva parte del suo indurimento a freddo e migliora la sua plasticità, che migliora il grado di deformazione dello stampaggio e la precisione dimensionale delle parti stampate.

Durante lo stampaggio a caldo, la temperatura di riscaldamento deve essere rigorosamente controllata, una temperatura troppo bassa causerà crepe nelle parti stampate, una temperatura troppo alta causerà una forte riduzione della resistenza e anche crepe.Durante il processo di stampaggio, la matrice convessa tende a surriscaldarsi e quando supera una certa temperatura, il materiale di stampa si ammorbidirà fortemente e causerà la frattura della parte imbutita.Mantenere la temperatura della matrice convessa a meno di 50~75°C può migliorare il grado di deformazione dell'imbutitura profonda a caldo.Nello stampaggio a caldo è necessario utilizzare lubrificanti speciali resistenti al calore.

●Titanio e leghe di titanio.Il titanio e le leghe di titanio sono meno lavorabili, con maggiore resistenza, elevate forze di deformazione e forte incrudimento a freddo e sono utilizzati principalmente per lo stampaggio a caldo, ad eccezione di alcuni gradi che possono essere stampati a freddo per parti con poca deformazione.La temperatura di riscaldamento per lo stampaggio a caldo è elevata (300-750°C) e varia a seconda del grado.Una temperatura di riscaldamento troppo elevata renderà il materiale fragile e non favorirà lo stampaggio.Poiché il titanio è un elemento chimicamente molto attivo, le temperature richieste per la chimica dell'ossigeno, dell'idrogeno e dell'azoto non sono elevate e i composti generati con ossigeno, idrogeno e azoto sono i principali fattori che producono fragilità, quindi il riscaldamento del titanio e dell'azoto le leghe è strettamente limitato.Quando è richiesta una lavorazione ad alta temperatura, questa deve essere eseguita in un gas protettivo o in un pacchetto completamente protetto e privo di perdite per il riscaldamento integrale.Quando si utilizzano parti stampate in titanio e leghe di titanio, è necessario adottare la velocità di stampaggio più bassa possibile.

Inoltre, il titanio può essere tagliato con metodi meccanici, come sega, taglio con acqua ad alta pressione, tornio, macchine utensili per il taglio di tubi, ecc., la velocità di taglio deve essere lenta, non utilizzare mai fiamma di ossigeno - acetilene e altri gas tagliati tramite riscaldamento , ma non si dovrebbe nemmeno usare la sega a ruota per evitare la zona dell'incisione colpita dal calore a causa dell'inquinamento da gas, allo stesso tempo, l'incisione sulla bava è troppo grande, ma anche per aumentare il processo di lavorazione della bava.

Il titanio e i tubi in lega di titanio possono essere piegati a freddo, ma il fenomeno del rimbalzo è ovvio, di solito a temperatura ambiente è due o tre volte quello dell'acciaio inossidabile, quindi la piegatura a freddo dei tubi in titanio per gestire la quantità di rimbalzo, inoltre, il Il raggio di curvatura della curvatura a freddo dei tubi in titanio non deve essere inferiore a 3,5 volte il diametro esterno del tubo.La piegatura a freddo, per evitare la comparsa locale di ellitticità super scarsa o il fenomeno del raggrinzimento, può essere riempita con sabbia di fiume asciutta nel tubo e costipata con martello di legno o di rame.Piegatura a freddo della piegatrice, è opportuno aggiungere il mandrino.Durante la piegatura a caldo, la temperatura di preriscaldamento dovrebbe essere compresa tra 200 e 300 ℃.

Per la flangiatura a 90°, occorre utilizzare tre serie di stampi 30°, 60°, 90° pressati in più fasi per evitare crepe.