Il-benefiċċji jistgħu jinkisbu billi tinkiseb għarfien dwar saff wieħed tal-istruttura tal-qamħ li jikkontrolla l-imġieba mekkanika tal-istainless steel.Getty Images
L-għażla ta 'l-istainless steel u l-ligi ta' l-aluminju ġeneralment tiċċentra madwar is-saħħa, id-duttilità, it-titwil u l-ebusija. Dawn il-proprjetajiet jindikaw kif il-blokki tal-bini tal-metall jirrispondu għal tagħbijiet applikati. Huma indikatur effettiv tal-ġestjoni tar-restrizzjonijiet tal-materja prima;jiġifieri kemm se titgħawweġ qabel ma tinkiser.Il-materja prima għandha tkun kapaċi tiflaħ il-proċess tal-iffurmar mingħajr ma tinkiser.
L-ittestjar distruttiv tat-tensjoni u l-ebusija huwa metodu affidabbli u kost-effettiv għad-determinazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi. Madankollu, dawn it-testijiet mhumiex dejjem daqstant affidabbli ladarba l-ħxuna tal-materja prima tibda tillimita d-daqs tal-kampjun tat-test. L-ittestjar tat-tensjoni ta 'prodotti tal-metall ċatti huwa ovvjament għadu utli, iżda benefiċċji jistgħu jinkisbu billi tħares aktar fil-fond lejn l-imġieba mekkanika ta' dik l-istruttura mekkanika.
Il-metalli huma magħmula minn serje ta 'kristalli mikroskopiċi msejħa grains.They huma distribwiti b'mod każwali madwar il-metall.Atomi ta' elementi ta 'liga, bħal ħadid, kromju, nikil, manganiż, silikon, karbonju, nitroġenu, fosfru u kubrit fi azzar inossidabbli awstenitiku, huma parti minn qamħ wieħed.
Il-kompożizzjoni kimika tal-liga tiddetermina l-arranġament termodinamikament preferut ta 'atomi fil-ħbub, magħruf bħala l-istruttura tal-kristall.
Ħafna nies huma familjari mal-istadji tal-ilma. Meta l-ilma likwidu jiffriża, isir silġ solidu.Madankollu, meta niġu għall-metalli, m'hemmx fażi solida waħda biss. Ċerti familji ta 'liga huma msemmija wara l-fażijiet tagħhom. 10 u 420 ligi tal-istainless steel.
L-istess jgħodd għal-ligi tat-titanju. L-isem ta 'kull grupp ta' liga jindika l-fażi predominanti tagħhom f'temperatura tal-kamra - alfa, beta jew taħlita tat-tnejn. Hemm ligi alfa, kważi alfa, alfa-beta, beta u kważi beta.
Meta l-metall likwidu jissolidifika, il-partiċelli solidi tal-fażi termodinamikament preferuta jippreċipitaw fejn jippermettu l-pressjoni, it-temperatura u l-kompożizzjoni kimika. strutturi rystal.Immaġina li tpoġġi mazz ta 'kubi ta' Rubik ta 'daqsijiet differenti f'kaxxa.Kull kubu għandu arranġament ta' grilja kwadra, iżda kollha se jkunu rranġati f'direzzjonijiet każwali differenti.Biċċa tax-xogħol tal-metall issolidifikata bis-sħiħ tikkonsisti f'serje ta 'ħbub apparentement orjentati b'mod każwali.
Kull darba li tiġi ffurmata qamħ, hemm possibbiltà ta 'difetti tal-linja.Dawn id-difetti huma partijiet nieqsa mill-istruttura tal-kristall imsejħa dislokazzjonijiet.Dawn id-dislokazzjonijiet u l-moviment sussegwenti tagħhom matul il-qamħ u tul il-konfini tal-qamħ huma fundamentali għad-duttilità tal-metall.
Cross-section tal-biċċa tax-xogħol hija mmuntata, mitħuna, illustrata u nċiża biex tara l-istruttura tal-qamħ. Meta uniformi u ekwiassi, il-mikrostrutturi osservati fuq mikroskopju ottiku jidhru daqsxejn bħal jigsaw puzzle.Fir-realtà, il-ħbub huma tridimensjonali, u s-sezzjoni trasversali ta 'kull qamħ se tvarja skond l-orjentazzjoni tal-cross-section tal-biċċa tax-xogħol.
Meta struttura tal-kristall tkun mimlija bl-atomi kollha tagħha, m'hemm l-ebda spazju għall-moviment għajr it-tiġbid tar-rabtiet atomiċi.
Meta tneħħi nofs ringiela ta 'atomi, toħloq opportunità għal ringiela oħra ta' atomi biex tiżloq f'dik il-pożizzjoni, u b'mod effettiv iċċaqlaq id-dislokazzjoni. Meta tiġi applikata forza fuq il-biċċa tax-xogħol, il-moviment aggregat ta 'dislokazzjonijiet fil-mikrostruttura jippermettilha li tgħawweġ, tistira jew tikkompressa mingħajr ma tinkiser jew tinkiser.
Meta forza taġixxi fuq liga tal-metall, is-sistema żżid l-enerġija.Jekk tiżdied biżżejjed enerġija biex tikkawża deformazzjoni plastika, il-kannizzata tiddeforma u jiffurmaw dislokazzjonijiet ġodda. Jidher loġiku li dan għandu jżid id-duttilità, peress li jillibera aktar spazju u b'hekk joħloq il-potenzjal għal aktar moviment ta 'dislokazzjoni. Madankollu, meta d-dislokazzjonijiet jaħbtu, jistgħu jiffissaw lil xulxin.
Hekk kif in-numru u l-konċentrazzjoni ta 'dislokazzjonijiet jiżdiedu, aktar u aktar dislokazzjonijiet huma pinnjati flimkien, tnaqqas id-duttilità.Eventwalment tant dislokazzjonijiet jidhru li l-iffurmar kiesaħ m'għadux possibbli. Peress li d-dislokazzjonijiet eżistenti tal-pinning ma jistgħux jibqgħu jiċċaqilqu, ir-rabtiet atomiċi fil-medda tal-kannizzata sakemm jinkisru jew jinkisru.
Il-qamħ għandu wkoll rwol importanti fl-ittemprar. It-ttemprar ta 'materjal imwebbes bix-xogħol essenzjalment jerġa' jwaqqaf il-mikrostruttura u b'hekk jerġa 'jġib id-duttilità. Matul il-proċess ta' ttemprar, il-ħbub jiġu trasformati fi tliet passi:
Immaġina persuna miexja minn karozza tal-ferrovija iffullar. Il-folol jistgħu jingħafsu biss billi jitħallew spazji bejn ir-ringieli, bħal diżlokazzjonijiet f'kannizzata. jaħbtu ma 'xulxin u jolqtu l-ħitan tal-karozzi tal-ferroviji, billi jpinnu lil kulħadd f'posthom.Iktar ma jidhru dislokazzjonijiet, aktar ikun diffiċli għalihom li jiċċaqilqu fl-istess ħin.
Huwa importanti li tifhem il-livell minimu ta 'deformazzjoni meħtieġ biex tiskatta r-rikristallizzazzjoni. Madankollu, jekk il-metall ma jkollux biżżejjed enerġija ta' deformazzjoni qabel ma jissaħħan, ir-rikristallizzazzjoni ma sseħħx u l-ħbub sempliċement ikomplu jikbru lil hinn mid-daqs oriġinali tagħhom.
Proprjetajiet mekkaniċi jistgħu jiġu rranġati billi tikkontrolla t-tkabbir tal-qamħ. Il-konfini tal-qamħ huwa essenzjalment ħajt ta 'dislocations.They ifixklu l-moviment.
Jekk it-tkabbir tal-qamħ huwa ristrett, se jiġi prodott numru ogħla ta 'ħbub żgħar.Dawn il-ħbub iżgħar huma kkunsidrati ifjen f'termini ta' struttura tal-qamħ.Iktar konfini tal-qamħ ifisser inqas mozzjoni ta 'dislokazzjoni u saħħa ogħla.
Jekk it-tkabbir tal-qamħ ma jkunx ristrett, l-istruttura tal-qamħ issir aktar oħxon, il-ħbub huma akbar, il-konfini huma inqas, u s-saħħa hija aktar baxxa.
Id-daqs tal-qamħ huwa spiss imsejjaħ numru mingħajr unità, x'imkien bejn 5 u 15.Dan huwa proporzjon relattiv u huwa relatat mad-dijametru medju tal-qamħ. Iktar ma jkun għoli n-numru, iktar tkun fina l-granularità.
ASTM E112 tiddeskrivi metodi għall-kejl u l-evalwazzjoni tad-daqs tal-qamħ. Dan jinvolvi l-għadd tal-ammont ta 'qamħ f'żona partikolari. Dan normalment isir billi taqta' sezzjoni trasversali tal-materja prima, tħin u jillustraha, u mbagħad inċiżjoni bl-aċidu biex tesponi l-partiċelli. fil-forma tal-qamħ u d-dijametru.Jista 'saħansitra jkun vantaġġuż li tiġi limitata l-varjazzjoni fid-daqs tal-qamħ għal żewġ jew tliet punti biex tiġi żgurata prestazzjoni konsistenti madwar il-biċċa tax-xogħol.
Fil-każ tat-twebbis tax-xogħol, is-saħħa u d-duttilità għandhom relazzjoni inversa. Ir-relazzjoni bejn id-daqs tal-qamħ ASTM u s-saħħa għandha tendenza li tkun pożittiva u qawwija, ġeneralment it-titwil huwa inversament relatat mad-daqs tal-qamħ ASTM. Madankollu, tkabbir eċċessiv tal-qamħ jista 'jikkawża materjali "mejjet artab" biex ma jibqgħux jaħdmu b'mod effettiv.
Id-daqs tal-qamħ huwa spiss imsejjaħ numru mingħajr unità, x'imkien bejn 5 u 15.Dan huwa proporzjon relattiv u huwa relatat mad-dijametru medju tal-qamħ. Iktar ma jkun għoli l-valur tad-daqs tal-qamħ ASTM, aktar ħbub għal kull unità ta 'żona.
Id-daqs tal-qamħa tal-materjal ittemprat ivarja skont il-ħin, it-temperatura u r-rata tat-tkessiħ. L-ittemprar normalment isir bejn it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni u l-punt tat-tidwib tal-liga. Il-firxa tat-temperatura rakkomandata tal-ittemprar għall-liga tal-istainless steel awstenitika 301 hija bejn 1,900 u 2,050 grad Fahrenheit.It se tibda tidwib madwar gradi.1grade. għandu jkun ittemprat f'1,292 grad Fahrenheit u jiddewweb madwar 3,000 grad Fahrenheit.
Waqt it-ttemprar, il-proċessi ta 'rkupru u rikristallizzazzjoni jikkompetu ma' xulxin sakemm il-ħbub rikristallizzati jikkunsmaw il-ħbub kollha deformati. Ir-rata ta 'rikristallizzazzjoni tvarja skont it-temperatura. Ladarba r-rikristallizzazzjoni tkun kompluta, it-tkabbir tal-qamħ jieħu f'idejh. Biċċa tax-xogħol tal-istainless steel 301 ittemprat f'1,900 ° F għal siegħa se jkollha struttura ta' qamħ ifjen fl-istess ħin għall-istess biċċa tax-xogħol, 00 F fl-istess ħin.
Jekk il-materjal ma jinżammx fil-medda ta 'ttemprar xierqa għal żmien twil biżżejjed, l-istruttura li tirriżulta tista' tkun taħlita ta 'ħbub qodma u ġodda.Jekk huma mixtieqa proprjetajiet uniformi matul il-metall, il-proċess ta' ttemprar għandu jimmira li jikseb struttura uniformi tal-qamħ ekwiaxe.
Biex tikseb mikrostruttura uniformi u ekwiassi, kull biċċa tax-xogħol għandha tkun esposta għall-istess ammont ta 'sħana għall-istess ammont ta' ħin u għandha tiksaħ bl-istess rata.
Jekk id-daqs u s-saħħa tal-qamħ huma relatati, u s-saħħa hija magħrufa, għaliex tikkalkula l-ħbub, id-dritt? It-testijiet distruttivi kollha għandhom varjabilità.L-ittestjar tat-tensjoni, speċjalment fi ħxuna aktar baxxa, huwa dipendenti ħafna fuq il-preparazzjoni tal-kampjun.Riżultati tas-saħħa tat-tensjoni li ma jirrappreżentawx proprjetajiet materjali attwali jistgħu jesperjenzaw falliment prematur.
Jekk il-proprjetajiet mhumiex uniformi matul il-biċċa tax-xogħol, it-teħid ta 'kampjun tat-test tat-tensjoni jew kampjun minn tarf wieħed jista' ma jgħidx l-istorja kollha. Il-preparazzjoni u l-ittestjar tal-kampjun jistgħu wkoll jieħdu ħafna ħin.
Anisotropic, isotropic.Anisotropy tirreferi għad-direzzjonalità tal-proprjetajiet mekkaniċi. Minbarra s-saħħa, l-anisotropija tista 'tinftiehem aħjar billi teżamina l-istruttura tal-qamħ.
Struttura ta 'qamħ uniformi u equiaxed għandha tkun iżotropika, li jfisser li għandha l-istess proprjetajiet fid-direzzjonijiet kollha. Isotropija hija speċjalment importanti fil-proċessi ta' tpinġija fil-fond fejn il-konċentriċità hija kritika. Meta l-vojt jinġibed fil-moffa, il-materjal anisotropiku mhux se jiċċirkola b'mod uniformi, li jista 'jwassal għal difett imsejjaħ earing.The widnejn iseħħ fejn il-parti ta' fuq tal-qawwi tal-qawwija tal-qawwija tal-qawwi tiżvela l-forma tal-qawb fil-qagħda. biċċa tax-xogħol u tgħin biex tiġi djanjostikata l-kawża ewlenija.
Ittremprar xieraq huwa kritiku biex tinkiseb l-isotropija, iżda huwa importanti wkoll li wieħed jifhem il-firxa tad-deformazzjoni qabel it-ttemprar. Hekk kif il-materjal jiddeforma plastikament, il-ħbub jibdew jiddeformaw. s, xi orjentazzjoni tista 'tinżamm anke wara ttemprar.Dan jirriżulta f'anisotropija.Għal materjali miġbuda fil-fond, xi drabi huwa meħtieġ li jiġi limitat l-ammont ta' deformazzjoni qabel ittemprar finali biex jiġi evitat li jintlibsu.
qoxra tal-larinġ.Picking up mhuwiex l-uniku difett ta 'ġbid fil-fond assoċjat ma' die.Qoxra tal-larinġ isseħħ meta tinġibed materja prima b'partiċelli oħxon wisq.Kull qamħ jiddeforma b'mod indipendenti u bħala funzjoni tal-orjentazzjoni tal-kristall tiegħu. Id-differenza fid-deformazzjoni bejn il-ħbub ħdejn tirriżulta f'dehra minsuġa simili għal qoxra tal-larinġ.
Eżatt bħall-pixels fuq skrin tat-TV, bi struttura fin-grained, id-differenza bejn kull qamħ se jkun inqas notevoli, effettivament tiżdied ir-riżoluzzjoni. L-ispeċifikazzjoni ta 'proprjetajiet mekkaniċi waħedha tista' ma tkunx biżżejjed biex tiżgura daqs tal-qamħa fin biżżejjed biex tevita l-effett tal-qoxra tal-larinġ. daqs u orjentazzjoni ta 'kull qamħ.Dan jista' jidher mill-effett tal-qoxra tal-larinġ fuq il-ħitan tat-tazzi miġbuda.
Għal daqs tal-qamħ ASTM ta '8, id-dijametru medju tal-qamħ huwa 885 µin.Dan ifisser li kwalunkwe tnaqqis fil-ħxuna ta' 0.00885 pulzier jew inqas jista 'jiġi affettwat minn dan l-effett ta' mikroformazzjoni.
Għalkemm ħbub oħxon jistgħu jikkawżaw problemi ta 'ġbid fil-fond, huma xi drabi rakkomandati għall-imprinting.L-ittimbrar huwa proċess ta' deformazzjoni li fih vojt huwa kkompressat biex jagħti topografija tal-wiċċ mixtieqa, bħal kwart tal-kontorni tal-wiċċ ta 'George Washington. B'differenza tpinġija tal-wajer, ittimbrar normalment ma jinvolvix ħafna fluss ta 'materjal bl-ingrossa, iżda jeħtieġ ħafna forza, li tista' biss deforma l-wiċċ vojt.
Għal din ir-raġuni, il-minimizzazzjoni tal-istress tal-fluss tal-wiċċ bl-użu ta 'struttura ta' qamħ oħxon tista 'tgħin biex ittaffi l-forzi meħtieġa għal mili xieraq tal-moffa.Dan huwa veru speċjalment fil-każ ta' stampar ta 'free-die, fejn id-dislokazzjonijiet fuq il-ħbub tal-wiċċ jistgħu jiċċirkolaw liberament aktar milli jakkumulaw fil-konfini tal-qamħ.
Ix-xejriet diskussi hawn huma ġeneralizzazzjonijiet li jistgħu ma japplikawx għal sezzjonijiet speċifiċi. Madankollu, enfasizzaw il-benefiċċji tal-kejl u l-istandardizzazzjoni tad-daqs tal-partiċelli tal-materja prima meta jkunu qed jiddisinjaw partijiet ġodda biex jevitaw in-nases komuni u jottimizzaw il-parametri tal-iffurmar.
Manifatturi ta 'magni tal-ittimbrar tal-metall ta' preċiżjoni u operazzjonijiet ta 'deep-drawing fuq metall biex jiffurmaw il-partijiet tagħhom se jaħdmu tajjeb ma' metallurgists fuq rombli mill-ġdid ta 'preċiżjoni teknikament kwalifikati li jistgħu jgħinuhom jottimizzaw materjali sal-livell tal-qamħ. Meta esperti metallurġiċi u ta' inġinerija fuq iż-żewġ naħat tar-relazzjoni jkunu integrati f'tim wieħed, jista 'jkollu impatt trasformattiv u jipproduċi riżultati aktar pożittivi.
STAMPING Journal huwa l-uniku ġurnal tal-industrija ddedikat biex jaqdi l-ħtiġijiet tas-suq tal-ittimbrar tal-metall. Mill-1989, il-pubblikazzjoni ilha tkopri teknoloġiji avvanzati, xejriet tal-industrija, l-aħjar prattiki u aħbarijiet biex jgħinu lill-professjonisti tal-ittimbrar imexxu n-negozju tagħhom b'mod aktar effiċjenti.
Issa b'aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta 'The FABRICATOR, aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.
L-edizzjoni diġitali ta 'The Tube & Pipe Journal issa hija kompletament aċċessibbli, li tipprovdi aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.
Igawdu aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta 'STAMPING Journal, li tipprovdi l-aħħar avvanzi teknoloġiċi, l-aħjar prattiki u aħbarijiet tal-industrija għas-suq tal-ittimbrar tal-metall.
Issa b'aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali ta' The Fabricator en Español, aċċess faċli għal riżorsi ta' valur tal-industrija.