Keuntungan bisa dipikolehi kanthi entuk wawasan babagan siji lapisan struktur gandum sing ngontrol prilaku mekanik stainless steel.Getty Images
Pilihan saka stainless steel lan wesi aluminium umume pusat watara kekuatan, ductility, elongation, lan hardness.These properti nunjukaké carane pamblokiran bangunan saka logam nanggepi beban Applied. Padha minangka indikator efektif kanggo ngatur alangan bahan baku;yaiku, carane akeh iku bakal bend sadurunge break.Bahan baku kudu bisa tahan proses ngecor tanpa bejat.
Testing tensile lan atose destruktif minangka cara sing bisa dipercaya, biaya-efektif kanggo nemtokake sifat-sifat mekanik. Nanging, tes kasebut ora mesthi bisa dipercaya yen kekandelan bahan mentah wiwit mbatesi ukuran sampel tes. Pengujian tensile produk logam warata mesthi isih migunani, nanging keuntungan bisa dipikolehi kanthi ndeleng luwih jero ing siji lapisan struktur gandum sing ngontrol prilaku mekanik.
Atom saka unsur paduan, kayata wesi, kromium, nikel, mangan, silikon, karbon, nitrogen, fosfor lan belerang ing baja tahan karat austenitik, minangka bagéan saka siji butir.
Komposisi kimia paduan kasebut nemtokake susunan atom sing disenengi kanthi termodinamika ing biji-bijian, sing dikenal minangka struktur kristal.Bagian homogen saka logam sing ngemot struktur kristal sing bola-bali mbentuk siji utawa luwih biji-bijian sing disebut fase.Sipat mekanik saka paduan minangka fungsi saka struktur kristal ing campuran kasebut.
Umume wong sing kenal karo tahapan banyu.Nalika banyu cair beku, dadi es sing padhet.Nanging, nalika nerangake logam, ora mung siji fase padhet.Keluarga paduan tartamtu dijenengi miturut fase kasebut.Antawis baja tahan karat, paduan seri austenitik 300 utamane kalebu austenit nalika dilapisi. 20 paduan baja tahan karat.
Semono uga kanggo paduan titanium.Jeneng saben klompok paduan nuduhake fase sing dominan ing suhu kamar - alpha, beta utawa campuran loro-lorone.Ana paduan alpha, near-alpha, alpha-beta, beta lan near-beta.
Nalika logam Cairan solidifies, partikel padhet saka fase thermodynamically preferred bakal precipitate ngendi meksa, suhu lan komposisi kimia ngidini.Iki biasane kelakon ing antarmuka, kaya kristal es ing lumahing blumbang anget ing dina kadhemen.Nalika pari-parian nukleasi, struktur kristal mundak akeh ing arah siji nganti gandum liyane ditemoni.Wewatesan gandum kawangun ing persimpangan saka struktur kristal beda. panggolekan Bunch saka persagi Rubik saka ukuran beda ing kothak.Saben kotak wis noto kothak kothak, nanging kabeh bakal disusun ing arah acak beda.A workpiece logam kanthi solidified kasusun saka seri biji-bijian ketoke acak oriented.
Sawayah-wayah gandum kawangun, ana kamungkinan baris cacat. Cacat iki ilang bagéan saka struktur kristal disebut dislocations. Iki dislocations lan gerakan sakteruse ing saindhenging gandum lan ngliwati wates gandum sing dhasar kanggo ductility logam.
A salib-bagean saka workpiece wis dipasang, lemah, polesan lan etched kanggo ndeleng struktur gandum.Nalika seragam lan equiaxed, microstructures diamati ing mikroskop optik katon dicokot kaya teka-teki jigsaw. Ing kasunyatan, pari-parian sing telung dimensi, lan salib-bagean saben gandum bakal beda-beda gumantung ing orientasi saka salib-bagean workpiece.
Nalika struktur kristal kapenuhan kabeh atom, ora ana papan kanggo gerakan kajaba peregangan ikatan atom.
Nalika sampeyan mbusak setengah saka baris saka atom, sampeyan nggawe kesempatan kanggo baris liyane saka atom kanggo slip menyang posisi sing, èfèktif obah dislocation.Nalika pasukan wis Applied kanggo workpiece, gerakan dislocations dikumpulake ing microstructure mbisakake kanggo bend, babagan utawa compress tanpa bejat utawa bejat.
Nalika pasukan tumindak ing paduan logam, sistem nambah energi.Yen energi cukup ditambahake kanggo nimbulaké deformasi plastik, deforms kisi lan dislocations anyar mbentuk.Iku misale jek logis sing iki kudu nambah ductility, minangka mbebasake munggah spasi liyane lan kanthi mangkono nggawe potensial kanggo gerakan dislokasi liyane.Nanging, nalika dislocations tabrakan, padha bisa ndandani saben liyane.
Minangka nomer lan konsentrasi saka dislocations nambah, liyane lan liyane dislocations sing pinned bebarengan, ngurangi ductility.Pungkasane dadi akeh dislocations katon sing kadhemen mbentuk ora bisa maneh.Amarga ana pinning dislocations ora bisa mindhah maneh, ikatan atom ing kisi babagan nganti padha break utawa break.Iki sebabe logam wesi bisa harden, lan apa logam bisa harden, lan apa logam bisa dadi harden, lan apa logam bisa harden.
Gandum uga nduweni peran penting ing annealing.Annealing materi sing hardened karya ateges ngreset microstructure lan kanthi mangkono mulihake ductility.Sajrone proses annealing, pari-parian sing rubah ing telung langkah:
Bayangna wong mlaku liwat mobil sepur sing rame. Wong akeh mung bisa diremehake kanthi ninggalake celah ing antarane baris, kaya dislokasi ing kisi. Nalika lagi maju, wong-wong sing ana ing mburine ngisi kekosongan sing ditinggalake, nalika nggawe ruang anyar ing ngarep. Sawise tekan gerbong liyane, susunan penumpang bakal ganti. s saka mobil Sepur, pinning everyone ing Panggonan.Sing liyane dislocations sing katon, sing harder iku kanggo pindhah ing wektu sing padha.
Penting kanggo mangerteni tingkat minimal deformasi sing dibutuhake kanggo micu rekristalisasi.Nanging, yen logam ora duwe energi deformasi sing cukup sadurunge dipanasake, rekristalisasi ora bakal kedadeyan lan biji-bijian mung bakal terus tuwuh ngluwihi ukuran asline.
Sifat-sifat mekanik bisa disetel kanthi ngontrol wutah gandum. Wates butir iku ateges tembok dislokasi. Padha ngalang-alangi gerakan.
Yen wutah gandum diwatesi, jumlah biji cilik sing luwih dhuwur bakal diprodhuksi.Biji-bijian sing luwih cilik iki dianggep luwih alus saka segi struktur gandum.Batesan sing luwih akeh tegese gerakan dislokasi sing kurang lan kekuatan sing luwih dhuwur.
Yen wutah gandum ora diwatesi, struktur gandum dadi luwih kasar, biji luwih gedhe, watese kurang, lan kekuwatane luwih murah.
Ukuran gandum asring diarani minangka nomer tanpa unit, nang endi wae antarane 5 lan 15. Iki minangka rasio relatif lan ana hubungane karo diameter gandum rata-rata. Sing luwih dhuwur nomer kasebut, granularitas sing luwih apik.
ASTM E112 negesake cara kanggo ngukur lan ngevaluasi ukuran gandum. Iki kalebu ngetung jumlah gandum ing wilayah tartamtu. Iki biasane ditindakake kanthi nglereni bagean salib saka bahan mentah, nggiling lan polishing, banjur etching karo asam kanggo mbabarake partikel. Ngitung ditindakake ing mikroskop, lan pembesaran ngidini ukuran grains sing cukup kanggo ukuran grains. ing wangun lan diameteripun.Bisa uga dadi mupangati kanggo matesi variasi ing ukuran gandum kanggo loro utawa telung TCTerms kanggo mesthekake kinerja konsisten tengen workpiece.
Ing kasus hardening karya, kekuatan lan ductility duwe hubungan kuwalik.Hubungan antarane ukuran gandum ASTM lan kekuatan cenderung positif lan kuwat, umume elongation kuwalik related kanggo ukuran gandum ASTM.Nanging, wutah gandum gedhe banget bisa nimbulaké "mati alus" bahan kanggo ora maneh harden èfèktif.
Ukuran gandum asring diarani minangka nomer tanpa unit, nang endi wae ing antarane 5 lan 15. Iki minangka rasio relatif lan ana hubungane karo diameter gandum rata-rata. Sing luwih dhuwur nilai ukuran gandum ASTM, luwih akeh biji per unit area.
Ukuran gandum saka materi annealed beda-beda gumantung karo wektu, suhu lan cooling rate.Annealing biasane dileksanakake antarane suhu recrystallization lan titik leleh saka alloy.The dianjurake sawetara suhu annealing kanggo austenitic stainless steel alloy 301 antarane 1,900 lan 2,050 derajat Fahrenheit.It bakal miwiti leleh watara 2,55 derajat Fahrenheit. mimpin ing 1.292 derajat Fahrenheit lan nyawiji watara 3.000 derajat Fahrenheit.
Sajrone annealing, proses pemulihan lan rekristalisasi saingan siji liyane nganti biji-bijian sing wis direkristalisasi ngonsumsi kabeh biji-bijian sing cacat. Tingkat rekristalisasi beda-beda gumantung karo suhu. Sawise rekristalisasi rampung, wutah gandum njupuk alih. Benda kerja baja tahan karat 301 sing dianil ing 1,900 ° F sajrone siji jam bakal duwe struktur butir 2,0 ° F sing padha karo struktur butir sing luwih apik tinimbang 0.
Yen materi ora dianakaké ing sawetara annealing tepat cukup dawa, struktur asil bisa dadi kombinasi saka pari-parian lawas lan anyar.Yen sifat seragam dikarepake ing saindhenging logam, proses annealing kudu ngarahake kanggo entuk struktur gandum equiaxed seragam.Seragam tegese kabeh pari-parian sing kira-kira ukuran padha, lan equiaxed tegese padha kira-kira wangun padha.
Kanggo entuk microstructure seragam lan equiaxed, saben workpiece kudu kapapar jumlah panas sing padha kanggo jumlah wektu sing padha lan kudu kelangan ing rate padha. Iki ora tansah gampang utawa bisa karo kumpulan annealing, supaya iku penting kanggo paling ngenteni nganti kabeh workpiece wis kebak ing suhu cocok sadurunge ngetung wektu rendhem.Kaping rendhem maneh lan temperatur sing luwih dhuwur lan materi bakal kasil ing struktur coarser luwih alus.
Yen ukuran gandum lan kekuatan sing gegandhengan, lan kekuatan dikenal, kok ngetung pari-parian, tengen?Kabeh tes ngrusak duwe variability.Tensile testing, utamané ing ngisor thicknesses, iku umumé gumantung ing preparation sampel.Asil kekuatan tarik sing ora makili sifat materi nyata bisa nemu Gagal durung wayahe.
Yen sifat-sifat kasebut ora seragam ing saindhenging workpiece, njupuk spesimen test tensile utawa sampel saka siji pinggiran bisa uga ora nyritakake kabeh crita.Sample preparation lan testing uga bisa dadi wektu-akeh.Pinten tes bisa kanggo logam diwenehi, lan ing carane akeh arah iku layak?Ngevaluasi struktur gandum minangka insurance ekstra marang surprises.
Anisotropik, isotropik.Anisotropi nuduhake arah sifat mekanik.Saliyane kekuatan, anisotropi bisa luwih dimangerteni kanthi mriksa struktur butir.
Struktur gandum sing seragam lan equiaxed kudu isotropik, tegese nduweni sifat sing padha ing kabeh arah. Isotropi penting banget ing proses teken jero ing ngendi konsentrisitas kritis. Nalika kothong ditarik menyang cetakan, materi anisotropik ora bakal mili seragam, sing bisa nyebabake cacat sing disebut earing. Anting-anting kasebut ana ing endi sisih ndhuwur struktur cangkir kasebut bisa mbentuk siluet. mbantu diagnosa sabab ROOT.
Annealing sing tepat iku kritis kanggo entuk isotropi, nanging uga penting kanggo ngerti ombone saka ewah-ewahan bentuk sadurunge annealing. Minangka materi plastically deforms, pari-parian wiwit deform. Ing cilik saka rolling kadhemen, ngowahi kekandelan kanggo dawa, pari-parian bakal elongate ing arah rolling. Minangka rasio aspek saka pari-parian owah-owahan, lan sawetara sakabèhé saka owah-owahan ing workpiece, lan sawetara sakabèhé isotropi. asi bisa ditahan sanajan sawise anil. Iki nyebabake anisotropi. Kanggo bahan sing ditarik jero, kadhangkala perlu kanggo matesi jumlah deformasi sadurunge anil pungkasan supaya ora nyandhang.
Peel oranye ora mung siji-sijine cacat gambar jero sing digandhengake karo die.Peel oranye kedadeyan nalika bahan mentah kanthi partikel kasar ditarik. Saben butir deforms kanthi mandiri lan minangka fungsi saka orientasi kristal. Bentenipun deformasi ing antarane butir-butir sing ana ing jejere ngasilake tekstur sing padha karo kulit jeruk.
Kaya piksel ing layar TV, kanthi struktur sing apik, prabédan antarane saben gandum bakal kurang katon, kanthi efektif nambah resolusi. Nemtokake sifat mekanik mung ora cukup kanggo mesthekake ukuran butir sing cukup apik kanggo nyegah efek kulit jeruk. ukuran lan orientasi saben gandum.Iki bisa dideleng saka efek kulit jeruk ing tembok cangkir sing digambar.
Kanggo ukuran butir ASTM 8, diameter butir rata-rata yaiku 885 µin. Iki tegese pengurangan ketebalan 0,00885 inci utawa kurang bisa kena pengaruh efek microforming iki.
Senajan pari-parian coarse bisa nimbulaké masalah drawing jero, padha kadhangkala dianjurake kanggo imprinting.Stamping proses ewah-ewahan bentuk kang kothong wis teken kanggo menehi topografi lumahing dikarepake, kayata seprapat saka kontur rai George Washington.
Mulane, minimalake tekanan aliran permukaan kanthi nggunakake struktur gandum sing luwih kasar bisa mbantu ngurangi pasukan sing dibutuhake kanggo ngisi cetakan sing tepat. Iki utamané bener ing kasus imprinting free-die, ing ngendi dislokasi ing butir permukaan bisa mili kanthi bebas tinimbang nglumpukake ing wates gandum.
Tren sing dibahas ing kene yaiku generalisasi sing bisa uga ora ditrapake kanggo bagean tartamtu.Nanging, dheweke nyorot keuntungan saka ngukur lan standarisasi ukuran partikel bahan mentah nalika ngrancang bagean anyar kanggo ngindhari pitfalls umum lan ngoptimalake paramèter cetakan.
Produsen mesin stamping logam tliti lan operasi jero-teken ing logam kanggo mbentuk bagean sing bakal bisa uga karo metallurgists ing tliti qualified teknis re-rollers sing bisa bantuan wong ngoptimalake bahan mudhun kanggo tingkat gandum.Nalika ahli metalurgi lan engineering ing loro-lorone saka hubungan sing Integrasi menyang siji tim, bisa duwe impact transformative lan kasil luwih positif.
Jurnal STAMPING minangka siji-sijine jurnal industri sing darmabakti kanggo nyukupi kabutuhan pasar stamping logam. Wiwit taun 1989, publikasi kasebut ngliputi teknologi canggih, tren industri, praktik paling apik lan warta kanggo mbantu para profesional stamping mbukak bisnis kanthi luwih efisien.
Saiki kanthi akses lengkap menyang edisi digital The FABRICATOR, akses gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.
Edisi digital Jurnal Tube & Pipe saiki bisa diakses kanthi lengkap, nyedhiyakake akses gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.
Seneng akses lengkap menyang edisi digital Jurnal STAMPING, sing nyedhiyakake kemajuan teknologi paling anyar, praktik paling apik lan warta industri kanggo pasar stamping logam.
Saiki kanthi akses lengkap menyang edisi digital The Fabricator en Español, akses gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.