Faydaları paslanmayan poladın mexaniki davranışını idarə edən taxıl strukturunun bir təbəqəsi haqqında məlumat əldə etməklə əldə etmək olar. Getty Images
Paslanmayan polad və alüminium ərintilərinin seçimi ümumiyyətlə möhkəmlik, çeviklik, uzanma və sərtlik ətrafında mərkəzləşir. Bu xüsusiyyətlər metalın tikinti bloklarının tətbiq olunan yüklərə necə cavab verdiyini göstərir. Onlar xammal məhdudiyyətlərinin idarə olunmasının effektiv göstəricisidir;yəni qırılmadan nə qədər əyiləcək.Xammal qəlibləmə prosesinə qırılmadan dözə bilməlidir.
Dağıdıcı dartılma və sərtlik sınağı mexaniki xassələri təyin etmək üçün etibarlı, sərfəli üsuldur. Bununla belə, xammalın qalınlığı sınaq nümunəsinin ölçüsünü məhdudlaşdırmağa başlayanda bu sınaqlar həmişə etibarlı olmur. Yastı metal məmulatların dartılma sınağı, əlbəttə ki, faydalıdır, lakin taxılın mexaniki davranışını idarə edən bir təbəqəyə daha dərindən baxmaqla fayda əldə etmək olar.
Metallar taxıl adlanan bir sıra mikroskopik kristallardan ibarətdir. Onlar təsadüfi olaraq metal boyunca paylanır. Austenitik paslanmayan poladların tək atomlu məhlullarında olan dəmir, xrom, nikel, manqan, silisium, karbon, azot, fosfor və kükürd kimi alaşımlı elementlərin atomları. ortaq elektronları vasitəsilə kristal qəfəsə daxil olurlar.
Ərintinin kimyəvi tərkibi kristal quruluşu kimi tanınan taxıllarda atomların termodinamik olaraq üstünlük təşkil etdiyi düzülüşü müəyyən edir. Təkrarlanan kristal quruluşu olan bir metalın homojen hissələri faza adlanan bir və ya bir neçə taxıl əmələ gətirir. Bir ərintinin mexaniki xassələri ərintidəki kristal quruluşun bir funksiyasıdır.
İnsanların çoxu suyun mərhələləri ilə tanışdır. Maye su donduqda bərk buza çevrilir. Bununla belə, metallara gəldikdə, yalnız bir bərk faza yoxdur. Müəyyən ərinti ailələri fazalarına görə adlandırılır. Paslanmayan poladlar arasında austenit 300 seriyalı ərintilər ilk növbədə austenitdən ibarətdir. 410 və 420 paslanmayan polad ərintilərində paslanmayan polad və ya martensit.
Eyni şey titan ərintilərinə də aiddir. Hər bir ərinti qrupunun adı onların otaq temperaturunda üstünlük təşkil edən fazasını – alfa, beta və ya hər ikisinin qarışığını göstərir. Alfa, alfaya yaxın, alfa-beta, beta və betaya yaxın ərintilər var.
Maye metal qatılaşdıqda, termodinamik olaraq üstünlük verilən fazanın bərk hissəcikləri təzyiq, temperatur və kimyəvi tərkibin imkan verdiyi yerlərdə çökəcək. Bu, adətən, soyuq gündə isti gölməçənin səthindəki buz kristalları kimi interfeyslərdə baş verir. Taxıllar nüvələşdikdə, kristal quruluş bir istiqamətdə böyüyür, o zaman ki, başqa bir taxılın kəsişməsi nəticəsində yaranan yanlışlıqlar yaranır. kristal strukturların müxtəlif istiqamətləri. Təsəvvür edin ki, müxtəlif ölçülü Rubik kublarının bir dəstəsini bir qutuya yerləşdirin. Hər kubun kvadrat düzülüşü var, lakin onların hamısı müxtəlif təsadüfi istiqamətlərdə yerləşdiriləcək. Tamamilə bərkimiş metal iş parçası təsadüfi yönümlü görünən bir sıra taxıllardan ibarətdir.
Hər hansı bir taxıl əmələ gəldikdə, xətt qüsurları ehtimalı var. Bu qüsurlar dislokasiya adlanan kristal quruluşun çatışmayan hissələridir. Bu dislokasiyalar və onların taxıl boyunca və taxıl sərhədləri boyunca sonrakı hərəkəti metal çevikliyi üçün əsasdır.
Taxıl quruluşuna baxmaq üçün iş parçasının en kəsiyi quraşdırılır, üyüdülür, cilalanır və həkk olunur. Uniform və bərabər oxlu olduqda, optik mikroskopda müşahidə edilən mikrostrukturlar bir az tapmacaya bənzəyir. Reallıqda taxıllar üçölçülüdür və hər bir taxılın en kəsiyi iş parçasının kəsişməsindən və ya kəsişməsindən asılı olaraq dəyişəcək.
Bir kristal quruluş bütün atomları ilə doldurulduqda, atom bağlarının uzanmasından başqa hərəkət üçün yer qalmır.
Bir sıra atomların yarısını çıxardığınız zaman, başqa bir atom sırasının həmin mövqeyə sürüşməsi və dislokasiyanı effektiv şəkildə hərəkət etdirməsi imkanı yaradırsınız. İş parçasına qüvvə tətbiq edildikdə, mikrostrukturdakı dislokasiyaların ümumi hərəkəti onun qırılmadan və ya qırılmadan əyilməsinə, uzanmasına və ya sıxılmasına imkan verir.
Metal ərintisi üzərində qüvvə təsir etdikdə sistem enerjini artırır. Plastik deformasiyaya səbəb olmaq üçün kifayət qədər enerji əlavə olunarsa, qəfəs deformasiyaya uğrayır və yeni dislokasiyalar əmələ gəlir. Məntiqli görünür ki, bu, çevikliyi artırmalıdır, çünki o, daha çox yer boşaldır və beləliklə, daha çox dislokasiya hərəkəti potensialı yaradır.Lakin dislokasiyalar toqquşduqda, onlar bir-birini düzəldə bilirlər.
Dislokasiyaların sayı və konsentrasiyası artdıqca, getdikcə daha çox dislokasiya bir-birinə bağlanır, bu da çevikliyi azaldır. Nəhayət, o qədər çox dislokasiya görünür ki, soyuq formalaşma artıq mümkün deyil. Mövcud sancma dislokasiyaları artıq hərəkət edə bilmədiyi üçün qəfəsdəki atom bağları qırılana və ya qırılana qədər uzanır. Bu, metalın bütün plastik hissələrinin əmələ gəlməsini məhdudlaşdıra bilməsinin səbəbidir. qırılmadan əvvəl.
Taxıl yumşalmada da mühüm rol oynayır. İşlə bərkimiş materialın tavlanması mikrostrukturu əsaslı şəkildə bərpa edir və beləliklə, elastikliyi bərpa edir. Yuvlama prosesi zamanı taxıllar üç mərhələdə transformasiya olunur:
Təsəvvür edin ki, izdihamlı qatar vaqonu ilə gedir. Sıxlıqlar ancaq cərgədəki çıxıqlar kimi cərgələr arasında boşluqlar buraxmaqla sıxıla bilər. Onlar irəlilədikcə arxalardakı insanlar buraxdıqları boşluğu doldurdular, öndə isə yeni boşluqlar yaratdılar. Vaqonun o biri ucuna çatdıqdan sonra çoxlu sərnişinlərin otaqlarının düzülüşü çox dəyişdi, mən də çoxlu sərnişinlərin hər birində bir-birinin ardınca hərəkət etməsinə çalışacağam. və qatar vaqonlarının divarlarına çırpılaraq hər kəsi yerində oturtdu. Nə qədər çox dislokasiya görünsə, onların eyni anda hərəkət etməsi bir o qədər çətindir.
Yenidən kristallaşmanı tetiklemek üçün tələb olunan minimum deformasiya səviyyəsini başa düşmək vacibdir. Bununla belə, əgər metal qızdırılmadan əvvəl kifayət qədər deformasiya enerjisinə malik deyilsə, yenidən kristallaşma baş verməyəcək və taxıllar sadəcə olaraq orijinal ölçüsündən kənarda böyüməyə davam edəcəklər.
Mexanik xassələri taxıl artımına nəzarət etməklə tənzimləmək olar. Taxıl sərhədi əsasən dislokasiya divarıdır. Onlar hərəkətə mane olur.
Taxıl böyüməsi məhdudlaşdırılarsa, daha çox sayda xırda taxıl istehsal olunacaq. Bu kiçik taxıllar taxıl quruluşu baxımından daha incə hesab olunur. Daha çox taxıl sərhədləri daha az dislokasiya hərəkəti və daha yüksək güc deməkdir.
Taxıl böyüməsi məhdudlaşdırılmırsa, taxıl quruluşu daha qaba olur, taxıllar daha böyük, sərhədləri daha az və möhkəmliyi daha aşağı olur.
Taxıl ölçüsünə tez-tez 5 ilə 15 arasında olan vahidsiz ədəd deyilir. Bu nisbi nisbətdir və orta taxıl diametri ilə bağlıdır. Nömrə nə qədər yüksəkdirsə, dənəvərlik bir o qədər incə olur.
ASTM E112 taxıl ölçüsünün ölçülməsi və qiymətləndirilməsi üsullarını təsvir edir. Bu, müəyyən bir sahədə taxıl miqdarının hesablanmasını əhatə edir. Bu, adətən, xammalın en kəsiyinin kəsilməsi, üyüdülməsi və cilalanması və sonra hissəcikləri ifşa etmək üçün turşu ilə aşındırılması ilə həyata keçirilir. Hesablama mikroskop altında aparılır. taxıl ölçüsü nömrələri taxıl formasında və diametrində ağlabatan səviyyəli vahidliyi göstərir. Hətta iş parçası üzrə ardıcıl performansı təmin etmək üçün taxıl ölçüsündə dəyişkənliyi iki və ya üç nöqtə ilə məhdudlaşdırmaq faydalı ola bilər.
İşin bərkidilməsi vəziyyətində möhkəmlik və çeviklik tərs əlaqəyə malikdir. ASTM taxıl ölçüsü ilə möhkəmlik arasındakı əlaqə müsbət və güclü olmağa meyllidir, ümumiyyətlə uzanma ASTM taxıl ölçüsü ilə tərs əlaqəlidir. Bununla belə, həddindən artıq taxıl böyüməsi “ölü yumşaq” materialların daha effektiv işləməməsinə səbəb ola bilər.
Taxıl ölçüsünə tez-tez 5 ilə 15 arasında olan vahidsiz ədəd deyilir. Bu nisbi nisbətdir və orta taxıl diametri ilə bağlıdır. ASTM taxıl ölçüsü nə qədər yüksək olarsa, vahid sahəyə daha çox taxıl düşür.
Tavlanmış materialın taxıl ölçüsü vaxt, temperatur və soyutma dərəcəsi ilə dəyişir. Qızdırma adətən yenidən kristallaşma temperaturu ilə ərintinin ərimə nöqtəsi arasında aparılır. Ostenitik paslanmayan polad ərintisi 301 üçün tövsiyə olunan yumşalma temperaturu diapazonu 1900 ilə 2050 dərəcə arasındadır. kommersiya baxımından təmiz 1 dərəcəli titan 1,292 dərəcə Fahrenheitdə tavlanmalı və təxminən 3,000 dərəcə Fahrenheitdə əriməlidir.
Yuvlama zamanı bərpa və yenidən kristallaşma prosesləri yenidən kristallaşan taxıllar bütün deformasiyaya uğramış taxılları istehlak edənə qədər bir-biri ilə rəqabət aparır. Yenidən kristallaşma dərəcəsi temperaturdan asılı olaraq dəyişir. Yenidən kristallaşma başa çatdıqdan sonra taxıl böyüməsi davam edir. 301 paslanmayan poladdan hazırlanmış iş parçası bir saatda 1,900°F-də tavlanmış iş parçasından daha incə bir quruluşa sahib olacaq. Eyni vaxtda 000°F.
Material kifayət qədər uzun müddət lazımi yumşalma diapazonunda saxlanılmazsa, nəticədə yaranan struktur köhnə və yeni taxılların birləşməsi ola bilər. Əgər metal boyunca vahid xassələrə malik olmaq istənilirsə, yumşalma prosesi vahid bərabər oxlu taxıl quruluşuna nail olmaq məqsədi daşımalıdır. Uniforma bütün taxılların təxminən eyni ölçüdə olması, bərabər oxlu isə onların təxminən eyni forma olması deməkdir.
Vahid və bərabər oxlu mikro struktur əldə etmək üçün hər bir iş parçası eyni vaxt ərzində eyni miqdarda istiliyə məruz qalmalı və eyni sürətlə soyumalıdır. Bu, partiyalı tavlama ilə həmişə asan və ya mümkün deyil, ona görə də islatma vaxtını hesablamazdan əvvəl ən azı bütün iş parçasının müvafiq temperaturda doymasını gözləmək vacibdir.
Əgər taxıl ölçüsü və gücü əlaqəlidirsə və möhkəmlik məlumdursa, nə üçün taxılları hesablamalısınız, elə deyilmi?Bütün dağıdıcı testlər dəyişkənliyə malikdir.Xüsusilə daha aşağı qalınlıqlarda dartılma sınağı əsasən nümunənin hazırlanmasından asılıdır. Faktiki material xüsusiyyətlərini əks etdirməyən dartılma gücü nəticələri vaxtından əvvəl sıradan çıxa bilər.
Əgər iş parçası boyunca xassələr eyni deyilsə, bir kənardan dartılma sınağı nümunəsi və ya nümunə götürmək bütün hekayəni izah etməyə bilər.Nümunənin hazırlanması və sınaqdan keçirilməsi də çox vaxt apara bilər.Verilmiş bir metal üçün neçə sınaq mümkündür və neçə istiqamətdə mümkündür?Taxıl strukturunun qiymətləndirilməsi sürprizlərə qarşı əlavə sığortadır.
Anizotrop, izotrop. Anizotropiya mexaniki xassələrin istiqamətliliyinə aiddir. Güclülükdən əlavə, anizotropiyanı taxıl quruluşunu tədqiq etməklə daha yaxşı başa düşmək olar.
Vahid və bərabər oxlu taxıl quruluşu izotrop olmalıdır, yəni bütün istiqamətlərdə eyni xassələrə malikdir. İzotropiya konsentrikliyin kritik olduğu dərin çəkmə proseslərində xüsusilə vacibdir. İş parçası qəlibə çəkildikdə, anizotrop material bərabər axmayacaq, bu da earing adlanan qüsura səbəb ola bilər. iş parçasındakı qeyri-bərabərliklərin yerini aşkar edə və kök səbəbin diaqnozuna kömək edə bilər.
Düzgün yumşalma izotropiyaya nail olmaq üçün vacibdir, lakin yumşalmadan əvvəl deformasiyanın dərəcəsini başa düşmək də vacibdir. Material plastik deformasiyaya uğradıqca, taxıllar deformasiyaya başlayır. Soyuq yayma zamanı qalınlığın uzunluğa çevrilməsi vəziyyətində taxıllar yuvarlanan istiqamətdə uzanacaq. Aspekt nisbəti ilə taxılların forma nisbəti mexaniki olaraq dəyişir və dənələr mexaniki şəkildə dəyişir. iş parçaları, bəzi oriyentasiya hətta tavlamadan sonra da saxlanıla bilər. Bu, anizotropiya ilə nəticələnir. Dərin çəkilmiş materiallar üçün bəzən aşınmanın qarşısını almaq üçün son tavlamadan əvvəl deformasiyanın miqdarını məhdudlaşdırmaq lazımdır.
portağal qabığı.Picking ölü ilə əlaqəli yeganə dərin çəkmə qüsuru deyil. Portağal qabığı çox qaba hissəcikləri olan xammal çəkildikdə baş verir. Hər bir taxıl müstəqil olaraq və kristal oriyentasiya funksiyası kimi deformasiyaya uğrayır. Qonşu taxıllar arasındakı deformasiyanın fərqi portağal qabığının divarındakı struktura bənzər teksturalı görünüşlə nəticələnir.
Televiziya ekranındakı piksellər kimi, incə dənəli struktura malik olmaqla, hər bir taxıl arasındakı fərq daha az nəzərə çarpacaq və rezolyusiyanı effektiv şəkildə artıracaq. Portağal qabığının təsirinin qarşısını almaq üçün təkcə mexaniki xüsusiyyətlərin müəyyən edilməsi kifayət qədər incə taxıl ölçüsünü təmin etmək üçün kifayət olmaya bilər. İş parçasının ölçüsündə dəyişiklik taxıl diametrinin 10 qatından az olduqda, fərdi xüsusiyyətlərin çoxlu davranışını deqrasiya şəklində formalaşdırmayacaq. , lakin hər bir taxılın spesifik ölçüsünü və oriyentasiyasını əks etdirir. Bu, çəkilmiş fincanların divarlarına portağal qabığının təsirindən görünə bilər.
8 ASTM taxıl ölçüsü üçün orta taxıl diametri 885 µin-dir. Bu o deməkdir ki, 0,00885 düym və ya daha az qalınlığın hər hansı azalması bu mikroformasiya effektindən təsirlənə bilər.
İri taxıllar dərin çəkmə problemlərinə səbəb ola bilsə də, bəzən onlar çap üçün tövsiyə olunur. Ştamplama Corc Vaşinqtonun üz konturlarının dörddə biri kimi istənilən səth topoqrafiyasını vermək üçün blankın sıxıldığı bir deformasiya prosesidir. Naqil çəkmədən fərqli olaraq, ştamplama adətən çoxlu material axını tələb etmir, lakin bu, yalnız səthi deformasiya etmək üçün çoxlu qüvvə tələb edir.
Bu səbəbdən, daha qaba taxıl strukturundan istifadə etməklə səth axınının gərginliyini minimuma endirmək düzgün qəlib doldurulması üçün tələb olunan qüvvələrin azaldılmasına kömək edə bilər. Bu, xüsusilə də, səth taxılları üzərində dislokasiyaların taxıl sərhədlərində yığılmaqdansa, sərbəst şəkildə axdığı sərbəst formada çap üçün doğrudur.
Burada müzakirə olunan tendensiyalar xüsusi bölmələrə aid olmaya bilən ümumiləşdirmələrdir. Bununla belə, onlar ümumi tələlərdən qaçmaq və qəlibləmə parametrlərini optimallaşdırmaq üçün yeni hissələrin layihələndirilməsi zamanı xammal hissəciklərinin ölçülərinin ölçülməsi və standartlaşdırılmasının üstünlüklərini vurğulayırlar.
Dəqiq metal ştamplama maşınlarının və onların hissələrini formalaşdırmaq üçün metal üzərində dərin çəkmə əməliyyatlarının istehsalçıları materialları taxıl səviyyəsinə qədər optimallaşdırmağa kömək edə biləcək texniki cəhətdən ixtisaslı dəqiq təkrar rulonlarda metallurqlarla yaxşı işləyəcəklər. Münasibətlərin hər iki tərəfindəki metallurgiya və mühəndislik mütəxəssisləri bir komandaya birləşdirildikdə, bu, daha çox müsbət təsir göstərə bilər.
STAMPING Journal metal ştamplama bazarının ehtiyaclarına xidmət etməyə həsr olunmuş yeganə sənaye jurnalıdır. 1989-cu ildən bəri nəşr möhürləmə mütəxəssislərinə öz bizneslərini daha səmərəli idarə etməyə kömək etmək üçün qabaqcıl texnologiyalar, sənaye meylləri, ən yaxşı təcrübələr və xəbərləri əhatə edir.
İndi FABRICATOR-un rəqəmsal nəşrinə tam giriş, qiymətli sənaye resurslarına asan giriş.
The Tube & Pipe Journal-ın rəqəmsal nəşri indi tam əlçatandır və qiymətli sənaye resurslarına asan girişi təmin edir.
Metal ştamplama bazarı üçün ən son texnoloji irəliləyişləri, ən yaxşı təcrübələri və sənaye xəbərlərini təqdim edən STAMPING Journal-ın rəqəmsal nəşrinə tam girişdən həzz alın.
İndi Fabricator en Español-un rəqəmsal nəşrinə tam giriş, qiymətli sənaye resurslarına asan giriş.