Mangpaat bisa dimeunangkeun ku gaining wawasan kana hiji lapisan struktur sisikian nu ngatur paripolah mékanis tina stainless steel.Getty Images
Pamilihan stainless steel sarta alloy aluminium umumna puseur sabudeureun kakuatan, ductility, elongation, sarta sipat hardness.These nunjukkeun kumaha blok wangunan tina logam ngabales loads.They dilarapkeun kana hiji indikator efektip menata konstrain bahan baku;nyaeta, sabaraha eta bakal ngabengkokkeun saméméh breaking.Bahan baku kudu bisa tahan prosés molding tanpa megatkeun.
Tés tensile destructive jeung karasa mangrupakeun dipercaya, métode ongkos-éféktif pikeun nangtukeun properties.However mékanis, tés ieu teu salawasna sakumaha dipercaya sakali ketebalan tina bahan baku dimimitian ngawatesan ukuran sampel test.Tensile nguji produk logam datar téh tangtu masih mangpaat, tapi kauntungan bisa dimeunangkeun ku pilari leuwih deeply dina hiji lapisan struktur sisikian nu ngatur kabiasaan mékanis na.
Logam diwangun ku runtuyan kristal mikroskopis nu disebut grains.They are randomly distributed throughout the metal.Atoms of alloying elements, such as beusi, kromium, nikel, mangan, silikon, karbon, nitrogen, fosfor jeung walirang dina austenitic stainless steels, mangrupa bagian tina hiji séréal tunggal. Atom-atom ieu ngabentuk leyuran padet éléktromagnétik ngaliwatan ion logam.
Komposisi kimia alloy nangtukeun susunan thermodynamically pikaresep atom dina séréal, katelah struktur kristal.Bagian homogen logam ngandung struktur kristal repeating ngabentuk hiji atawa leuwih séréal disebut phases.Sipat mékanis tina alloy mangrupakeun fungsi tina struktur kristal dina alloy.Sarua lumaku pikeun ukuran jeung susunan séréal unggal fase.
Kalolobaan jalma wawuh jeung tahap water.When cai cair freezes, eta janten padet ice.However, lamun datang ka logam, aya teu ngan hiji solid phase.Certain kulawarga alloy anu dingaranan phases.Among maranéhanana stainless steels, austenitic 300 alloy runtuyan diwangun utamana tina austenite lamun annealed.However, 400 ferrite 400 alloy dina séri 400 stainless steel sarta 4 tensin alloy diwangun ku 400 ferrites stainless steel. 20 alloy stainless steel.
Sami lumaku pikeun alloy titanium. Ngaran unggal grup alloy nunjukkeun fase utama maranéhanana dina suhu kamar - alfa, béta atawa campuran duanana. Aya alfa, deukeut-alfa, alfa-béta, béta jeung deukeut-béta alloy.
Nalika logam cair solidifies, partikel padet tina fase thermodynamically pikaresep bakal endapanana dimana tekanan, suhu jeung komposisi kimia allow.This biasana lumangsung dina interfaces, kawas kristal és dina beungeut cai haneut dina day.When séréal nucleate, struktur kristal tumuwuh dina hiji arah nepi ka sisikian sejen anu encountered.Wates sisikian ngabentuk dina intersections struktur kristal béda. nempatkeun kebat kubus Rubik tina ukuran béda dina box.Each kubus boga susunan grid pasagi, tapi aranjeunna sadayana bakal disusun dina arah acak béda. A workpiece logam pinuh solidified diwangun ku runtuyan séréal sigana acak berorientasi.
Iraha wae sisikian kabentuk, aya kamungkinan garis defects.These defects nu leungit bagian tina struktur kristal disebut dislocations.These dislocations sarta gerakan saterusna maranéhanana sapanjang gandum jeung sakuliah wates sisikian anu fundamental pikeun ductility logam.
A cross-bagian tina workpiece ieu dipasang, taneuh, digosok sarta etched pikeun nempo struktur sisikian. Nalika seragam jeung equiaxed, anu microstructures observasi dina mikroskop optik kasampak saeutik kawas puzzles jigsaw. Dina kanyataanana, séréal téh tilu diménsi, sarta cross-bagian unggal sisikian bakal rupa-rupa gumantung kana orientasi cross-section nu workpiece.
Lamun struktur kristal ieu ngeusi sakabéh atom na, euweuh rohangan pikeun gerak lian ti manjang tina beungkeut atom.
Lamun anjeun miceun satengah tina jajar atom, anjeun nyieun hiji kasempetan pikeun baris séjén atom ka dieunakeun kana posisi éta, éféktif mindahkeun dislocation nu.When gaya diterapkeun ka workpiece nu, gerak aggregated of dislocations dina mikrostruktur ngamungkinkeun eta ngabengkokkeun, manteng atawa niiskeun tanpa megatkeun atawa megatkeun.
Lamun gaya hiji tindakan dina alloy logam, sistem naek energy.If énergi cukup ditambahkeun ngabalukarkeun deformasi palastik, anu deforms kisi jeung dislocations anyar form.It sigana logis yén ieu kudu ningkatkeun ductility, sabab frees up leuwih spasi sahingga nyiptakeun potensi leuwih dislocation motion.However, nalika dislocations tabrakan, aranjeunna tiasa ngalereskeun unggal lianna.
Salaku jumlah jeung konsentrasi dislocations naek, beuki loba dislocations anu pinned babarengan, ngurangan ductility.Aktuna jadi loba dislocations némbongan yén tiis ngabentuk geus euweuh mungkin.Kusabab dislocations pinning aya bisa euweuh mindahkeun, beungkeut atom dina manteng kisi nepi ka aranjeunna megatkeun atawa break.This is why metal alloys work harden, and why the aya metal is work harden a, and why there is a limiting of metal.
Gandum ogé muterkeun hiji peran penting dina annealing.Annealing bahan gawé-hardened dasarna resets microstructure sahingga restores ductility.During prosés annealing, séréal nu robah dina tilu hambalan:
Bayangkeun hiji jalma leumpang ngaliwatan mobil kareta rame.Rémaéa ngan bisa squeezed ku ninggalkeun sela antara barisan, kawas dislocations dina kisi a.Sanggeus maju, jalma di tukangeun maranéhna ngeusi kekosongan maranéhna ninggalkeun, bari maranéhna nyieun spasi anyar di hareup.Sanggeus aranjeunna ngahontal tungtung séjén tina gerbong, susunan panumpang robah.Lamun loba teuing gerakan panumpang nabrak jeung tembok maranéhanana baris coba ngaliwat sakaligus kalawan tembok. s tina mobil karéta, pinning dulur di place.The beuki dislocations nu némbongan, nu harder éta pikeun aranjeunna gerak dina waktos anu sareng.
Kadé ngartos tingkat minimum deformasi diperlukeun pikeun memicu recrystallization.However, lamun logam teu boga énergi deformasi cukup saméméh keur dipanaskeun, recrystallization moal lumangsung sarta séréal saukur bakal neruskeun tumuwuh saluareun ukuran aslina maranéhanana.
Sipat mékanis bisa disetel ku ngadalikeun tumuwuhna sisikian.A wates sisikian dasarna mangrupa témbok dislocations.They ngahalangan gerakan.
Lamun tumuwuh sisikian diwatesan, jumlah luhur séréal leutik bakal dihasilkeun. Ieu séréal leutik dianggap finer dina watesan struktur sisikian.Leuwih wates sisikian hartina kurang gerak dislocation jeung kakuatan luhur.
Lamun tumuwuhna sisikian teu diwatesan, struktur sisikian jadi coarser, séréal nu leuwih badag, watesna kirang, sarta kakuatan leuwih handap.
Ukuran sisikian mindeng disebut salaku angka unitless, wae antara 5 jeung 15. Ieu babandingan relatif sarta patali jeung diaméter sisikian rata. Nu leuwih luhur jumlahna, nu finer granularity nu.
ASTM E112 outlines métode pikeun ngukur jeung evaluating ukuran sisikian.It ngalibatkeun cacah jumlah sisikian di wewengkon nu tangtu.Hal ieu biasana dipigawé ku motong cross-bagian tina bahan baku, grinding jeung polishing eta, terus etching eta jeung asam pikeun ngalaan partikel.Ngitung dipigawé dina mikroskop, jeung magnification ngamungkinkeun pikeun ukuran grains sampling seragam dina ukuran grains. dina bentuk jeung diameter.It malah bisa jadi nguntungkeun pikeun ngawatesan variasi dina ukuran sisikian ka dua atawa tilu titik pikeun mastikeun kinerja konsisten sakuliah workpiece nu.
Dina kasus hardening gawé, kakuatan sarta ductility boga hubungan tibalik. Hubungan antara ukuran sisikian ASTM jeung kakuatan condong jadi positif jeung kuat, umumna elongation ieu tibalik patali jeung ukuran sisikian ASTM.Najan kitu, tumuwuhna sisikian kaleuleuwihan bisa ngabalukarkeun "maot lemes" bahan pikeun euweuh gawé teuas éféktif.
Ukuran sisikian mindeng disebut salaku angka unitless, wae antara 5 jeung 15. Ieu babandingan relatif sarta patali jeung diaméter sisikian rata. Nu leuwih luhur nilai ukuran sisikian ASTM, beuki séréal per unit aréa.
Ukuran sisikian tina bahan annealed beda-beda jeung waktu, suhu jeung cooling rate.Annealing biasana dipigawé antara suhu recrystallization jeung titik lebur tina alloy.The dianjurkeun rentang suhu annealing pikeun austenitic stainless steel alloy 301 nyaeta antara 1.900 jeung 2.050 derajat Fahrenheit.It bakal ngamimitian lebur kira-kira 2,55 derajat Fahrenheit.It bakal mimiti lebur kira-kira 2,55 derajat Fahrenheit. dipingpin dina 1.292 derajat Fahrenheit sarta ngalembereh sabudeureun 3.000 derajat Fahrenheit.
Salila annealing, prosés recovery jeung recrystallization saling bersaing nepi ka séréal recrystallized meakeun sadaya séréal cacad. Laju recrystallization beda-beda jeung temperature.Once rekristalisasi geus réngsé, tumuwuhna sisikian nyokot over.A 301 workpiece stainless steel annealed dina 1.900 ° F salila hiji jam bakal boga struktur workpiece sarua finer 2,0 F.
Lamun bahan henteu dilaksanakeun dina rentang annealing ditangtoskeun cukup lila, struktur anu dihasilkeun bisa jadi kombinasi séréal heubeul jeung anyar. Lamun sipat seragam anu dipikahoyong sapanjang logam, prosés annealing kedah Tujuan pikeun ngahontal struktur equiaxed sisikian seragam.Seragam ngandung harti yén sakabéh séréal téh kira ukuran sarua, sarta equiaxed hartina aranjeunna kira bentuk sarua.
Pikeun ménta hiji mikrostruktur seragam jeung equiaxed, unggal workpiece kudu kakeunaan jumlah panas sarua pikeun jumlah waktu nu sarua jeung kudu niiskeun dina rate sarua.Ieu teu salawasna gampang atawa mungkin jeung annealing bets, jadi hal anu penting pikeun sahenteuna antosan nepi ka sakabéh workpiece jenuh dina suhu nu sasuai saméméh ngitung waktu soak.Waktu soak leuwih lila jeung suhu luhur / versa grain bahan bakal ngahasilkeun struktur coarser leuwih luhur.
Lamun ukuran sisikian jeung kakuatan anu patali, sarta kakuatan geus dipikawanoh, naha ngitung séréal, katuhu? Sadaya tés destructive boga variability.Tensile nguji, utamana dina thicknesses handap, anu sakitu legana gumantung kana sampel preparation.Hasil kakuatan Tensile nu teu ngagambarkeun sipat bahan sabenerna bisa ngalaman gagalna prématur.
Lamun sipat henteu seragam sakuliah workpiece nu, nyokot specimen test tensile atawa sampel ti hiji ujung bisa jadi teu ngabejaan sakabeh story.Preparasi sampel sarta nguji ogé bisa jadi waktu-consuming.Sabaraha tés mungkin pikeun logam dibikeun, sarta dina sabaraha arah éta meujeuhna?Evaluating struktur sisikian mangrupa asuransi tambahan ngalawan kejutan.
Anisotropic, isotropic.Anisotropy nujul kana directionality tina sipat mékanis.Salian kakuatan, anisotropi bisa hadé dipikaharti ku examining struktur sisikian.
Struktur sisikian seragam jeung equiaxed kedah isotropic, nu hartina mibanda sipat anu sarua dina sakabéh directions.Isotropy téh hususna penting dina prosés teken jero dimana concentricity nyaeta critical.When kosong ieu ditarik kana kapang nu, bahan anisotropic moal ngalir seragam, nu bisa ngakibatkeun cacad disebut earing.The anting lumangsung dimana bagean luhur tina struktur cup homomine ngabentuk siluet. mantuan nangtukeun jenis panyakitna cukang lantaranana.
annealing ditangtoskeun mangrupa kritik ka achieving isotropi, tapi ogé penting pikeun ngarti extent deformasi saméméh annealing.Salaku bahan plastically deforms, séréal ngawitan deform.Dina kasus rolling tiis, ngarobah ketebalan kana panjangna, séréal bakal elongate dina rolling direction.As rasio aspék tina séréal robah.Sababaraha hal isotropi séréal sakabéhna robah, kitu ogé dina hal isotropi hespiece. ation bisa dipikagaduh sanajan sanggeus annealing.This ngakibatkeun anisotropi.Pikeun bahan jero-digambar, kadang perlu ngawatesan jumlah deformasi saméméh annealing final ulah maké.
mesek jeruk. Nyokot up teu hijina cacad jero-gambar pakait sareng paeh.Mesek jeruk lumangsung nalika bahan baku kalawan partikel kasar teuing ditarik.Unggal sisikian deforms mandiri tur salaku fungsi tina orientasi kristal na.The bédana dina deformasi antara séréal padeukeut hasilna dina penampilan textured sarupa mesek jeruk.Texture dina beungeut cai tina struktur cangkir diungkabkeun.
Sagampil piksel dina layar TV, kalawan struktur fine-grained, bédana antara unggal sisikian bakal kirang noticeable, éféktif ngaronjatkeun resolution.Specifying sipat mékanis nyalira bisa jadi teu cukup pikeun mastikeun ukuran sisikian sahingga rupa pikeun nyegah mesek jeruk effect.When robah dina ukuran workpiece nyaeta kirang ti 10 kali diaméter sisikian, sipatna teu ngabentuk séréal husus, tapi sipat ngabentuk séréal individu moal sarua. ukuran jeung orientasi unggal séréal.Hal ieu bisa ditempo ti pangaruh mesek jeruk dina dinding cangkir ditarik.
Pikeun ukuran sisikian ASTM 8, rata-rata diaméter sisikian nyaéta 885 µin. Ieu ngandung harti yén sagala pangurangan ketebalan tina 0,00885 inci atanapi kirang tiasa kapangaruhan ku pangaruh microforming ieu.
Sanajan séréal kasar bisa ngabalukarkeun masalah gambar jero, aranjeunna kadang dianjurkeun pikeun imprinting.Stamping mangrupakeun prosés deformasi nu kosong dikomprés pikeun impart topografi permukaan nu dipikahoyong, kayaning saparapat tina kontur raray George Washington urang.
Ku sabab kitu, ngaminimalkeun stress aliran permukaan ku ngagunakeun struktur sisikian coarser bisa mantuan alleviate gaya diperlukeun pikeun kapang ditangtoskeun filling.This utamana leres dina kasus bébas-paeh imprinting, dimana dislocations on séréal permukaan bisa ngalir kalawan bébas tinimbang accumulating dina wates sisikian.
Tren anu dibahas di dieu mangrupikeun generalisasi anu henteu tiasa dianggo pikeun bagian-bagian khusus. Tapi, aranjeunna nyorot mangpaat ngukur sareng ngabakukeun ukuran partikel bahan baku nalika ngarancang bagian-bagian énggal pikeun ngahindarkeun pitfalls umum sareng ngaoptimalkeun parameter cetakan.
Produsén mesin stamping logam precision sarta operasi jero-gambar dina logam pikeun ngabentuk bagian maranéhanana bakal dianggo ogé kalawan metallurgists on precision teknis mumpuni ulang gilinding anu bisa mantuan aranjeunna ngaoptimalkeun bahan handap ka level.When ahli metalurgi jeung rékayasa dina dua sisi tina hubungan anu terpadu kana hiji tim, éta bisa boga dampak transformative sarta ngahasilkeun hasil leuwih positif.
Jurnal STAMPING mangrupikeun hiji-hijina jurnal industri anu didedikasikeun pikeun ngalayanan kabutuhan pasar stamping logam. Ti 1989, publikasi ieu nyertakeun téknologi mutakhir, tren industri, prakték pangsaéna sareng warta pikeun ngabantosan profésional stamping ngajalankeun bisnisna langkung éfisién.
Ayeuna kalayan aksés pinuh kana édisi digital The FABRICATOR, aksés gampang kana sumber industri anu berharga.
Édisi digital The Tube & Pipe Journal ayeuna tiasa diaksés pinuh, nyayogikeun aksés gampang kana sumber industri anu berharga.
Ngarasakeun aksés pinuh ka édisi digital tina STAMPING Journal, nu nyadiakeun kamajuan téhnologis panganyarna, prakték pangalusna sarta warta industri pikeun pasar stamping logam.
Ayeuna kalayan aksés pinuh kana édisi digital The Fabricator en Español, aksés gampang kana sumber industri anu berharga.