خصائص عملية مواد الصفائح المعدنية شائعة الاستخدام

بالإضافة إلى شكل ودقة الجزء المراد معالجته والمعدات الهيكلية المتاحة للشركة، فإن معالجة الجزء ترتبط أيضًا بشكل كبير بالمادة المستخدمة للجزء.لذلك، من المهم تحليل وفهم خصائص معالجة المواد المختلفة، والتي لها أهمية كبيرة في عملية معالجة أجزاء الصفائح المعدنية وتطوير مواصفات عملية الإنتاج.

خصائص عملية الفولاذ الإنشائي الكربوني العادي

بشكل عام، أجزاء الصفائح المعدنية مصنوعة من الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي (مثل Q195، Q215، Q235، إلخ.) والفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة (مثل 08، 10F، 20، إلخ.)، والتي يتم استخدامها بشكل شائع.هناك قيود قليلة على التشكيل، فيما عدا أن زيادة السُمك محدودة بمعدل التشوه والتسخين محدود بحد درجة الحرارة الأعلى.

في معالجة مادة اللوحة السميكة، من أجل زيادة درجة تشوه مادة اللوحة، تقليل مقاومة تشوه مادة اللوحة، أكثر مع التشكيل الساخن أو التسخين الجزئي لعملية الرسم والتشكيل العميق الفارغة، ولكن يجب تجنب التسخين في مناطق درجات حرارة معينة، مثل الفولاذ الكربوني الذي يتم تسخينه إلى 200 ~ 400 درجة مئوية، نظرًا لأن تأثير الشيخوخة (الشوائب في شكل هطول الأمطار في سطح زلة حدود الحبوب) لتقليل اللدونة، وزيادة مقاومة التشوه، يسمى نطاق درجة الحرارة هذا باللون الأزرق الهش المنطقة يسمى نطاق درجة الحرارة هذا بالمنطقة الزرقاء الهشة، عندما يصبح أداء الفولاذ سيئًا وسهل الكسر، يكون الكسر أزرق.وفي نطاق 800 ~ 950 ℃، وسوف تظهر منطقة هشة ساخنة، بحيث يتم تقليل اللدونة، لذلك، في عملية السحب العميق للحالة الساخنة للوحة، يجب أن تولي اهتماما خاصا للتشوه الفعلي لدرجة حرارة الضغط الساخنة لا ينبغي أن يكون في المنطقة الزرقاء الهشة والمنطقة الهشة الساخنة.في العملية، ينبغي النظر في معدات التدفئة والضغط بين موقع تشوه درجة حرارة الضغط الساخنة، والاستخدام الدقيق لمعدات نفخ التبريد لتجنب حدوث هش أزرق وهش ساخن.

خصائص عملية سبائك الفولاذ

إن سبائك الفولاذ المستخدمة عادة في تصنيع الأجزاء الهيكلية من الصفائح المعدنية هي عادة 16Mn، 15MnV وغيرها من الفولاذ الإنشائي ذو السبائك المنخفضة عالية القوة، وخصائص المعالجة الخاصة بها هي كما يلي.

●16 مليون.يتم توفير الفولاذ 16Mn بشكل عام في حالة مدرفلة على الساخن، ولا يلزم إجراء معالجة حرارية، خاصة للفولاذ المدرفل الذي يقل سمكه عن 20 مم، وخصائصه الميكانيكية عالية جدًا، لذلك، يتم استخدام الضغط الساخن بشكل عام بعد ذلك مباشرة.بالنسبة للصفائح الفولاذية التي يزيد سمكها عن 20 مم، من أجل تحسين قوة الخضوع ومتانة تأثير درجة الحرارة المنخفضة للفولاذ، يمكن استخدامها بعد المعالجة الطبيعية.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن أداء قطع الغاز والفولاذ الهيكلي العادي منخفض الكربون هو نفسه.حافة قطع الغاز 1 مم داخل اتجاه التصلب، ولكن نظرًا لأن منطقة التصلب ضيقة جدًا، يمكن إزالتها عن طريق اللحام.ولذلك، فإن حافة قطع الغاز لهذا الفولاذ لا تتطلب معالجة ميكانيكية ويمكن لحامها مباشرة.

أداء تخطيط الغاز بقوس الكربون هو أيضًا نفس أداء الفولاذ الهيكلي العادي منخفض الكربون.على الرغم من وجود ميل للتصلب داخل حافة تخطيط الغاز، إلا أن منطقة التصلب ضيقة جدًا أيضًا ويمكن إزالتها عن طريق اللحام، وبالتالي، فإن حافة تخطيط الغاز لهذه الدرجة الفولاذية لا تتطلب معالجة ميكانيكية ويمكن لحامها مباشرة.والنتيجة هي في الأساس نفس صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة كما هو الحال عند إجراء اللحام بعد التشغيل الآلي.

بالمقارنة مع Q 235، فإن قوة إنتاج الفولاذ 16Mn أعلى من 345MPa، أعلى من Q 235، وبالتالي فإن قوة التشكيل على البارد أكبر من فولاذ Q 235.بالنسبة للسماكات الكبيرة من الفولاذ المدلفن على الساخن، يمكن تحسين خصائص التشكيل على البارد بشكل كبير عن طريق التطبيع أو التلدين.ومع ذلك، عندما يصل سمك اللوحة إلى سمك معين (t ≥ 32)، يجب أن يتم تشكيلها على البارد بعد المعالجة الحرارية لتخفيف الضغط.

عند تسخينه إلى أكثر من 800 درجة مئوية، يمكن الحصول على خصائص تشكيل ساخن جيدة، ولكن يجب ألا تتجاوز درجة حرارة تسخين الفولاذ 16Mn 900 درجة مئوية، وإلا فإنه من السهل ظهور تنظيم التسخين الزائد، مما يقلل من صلابة تأثير الفولاذ.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الفولاذ 16Mn بثلاثة أضعاف تسخين اللهب للعظام وتبريد الماء بعد عدم حدوث تغيير كبير في الخواص الميكانيكية، مع المادة الأساسية الأصلية بنفس المقاومة للضرر الهش، وبالتالي، يمكن أن يكون الفولاذ مقاومًا لنيران الماء للعظام، ولكن الديناميكية هيكل الحمل غير مناسب لجراحة عظام الحرائق المائية.

●15MnV.صفيحة فولاذية رقيقة 15MnV و15MnTi، وخصائص القص والمدرفلة على البارد والفولاذ 16Mn متشابهة، ولكن سمك اللوحة t ≥ 25mm من الصفائح الفولاذية المدرفلة على الساخن، في حافة القص من السهل إخفاؤها بسبب قص التصلب البارد الناتج عن الشقوق الصغيرة .ربما تم إنتاج هذا الكراك قبل مصنع الصلب.ولذلك، ينبغي تعزيز عمليات فحص الجودة، ولكن بمجرد العثور عليها، يجب إزالتها بعد قطع الغاز أو المعالجة الميكانيكية للحافة المتشققة.بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيع الصفيحة الفولاذية المدرفلة على الساخن 15MnV السميكة، المدرفلة على البارد سهلة إنتاج الكسور، بمقدار 930 ~ 1000 درجة مئوية لتحسين اللدونة والمتانة، وتحسين أداء اللفة الباردة.

وبالإضافة إلى ذلك، هذا النوع من الصلب تشكيل الساخنة وأداء العظام الساخنة، ودرجة حرارة التدفئة من 850 ~ 1100 ℃ تشكيل الساخنة، والتسخين المتعدد على تأثير قوة الخضوع ليست كبيرة؛وأداء جيد لقطع الغاز، وأداء تخطيط غاز القوس الكربوني جيد أيضًا، وتخطيط غاز القوس الكربوني على أداء الوصلات الملحومة دون آثار ضارة.

مع نفس أداء العملية للفولاذ من فئة 15MnV يشمل أيضًا 15MnTi، و15MnVCu، و15MnVRE، و15MnNTiCu، وما إلى ذلك.

●09Mn2Cu، 09Mn2.هذا النوع من الفولاذ لديه أداء أفضل في الختم البارد.09Mn2Cu، 09Mn2، 09Mn2Si عملية اللف البارد للصفائح الفولاذية السميكة، عملية الضغط الساخن، قطع الغاز، تخطيط غاز قوس الكربون، استقامة اللهب و Q235 أيضًا.

●18MnMoNb.حساسية الشق لهذا النوع من الفولاذ عالية، ويميل قطع غاز اللهب للقطع إلى التصلب، من أجل منع التشقق عند الانحناء، يجب قطع الغاز للوحة الفولاذية بمقدار 580 درجة مئوية من العزل لمدة ساعة واحدة، وتليين تخفيف الضغط.

أداء عملية الفولاذ المقاوم للصدأ

هناك أنواع عديدة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويمكن تقسيمها حسب التركيب الكيميائي إلى فئتين، وهما فولاذ الكروم وفولاذ النيكل والكروم.يحتوي فولاذ الكروم على كمية كبيرة من الكروم أو يحتوي بعد ذلك على كمية صغيرة من النيكل والتيتانيوم وعناصر أخرى؛يحتوي فولاذ النيكل والكروم على كمية كبيرة من الكروم والنيكل أو يحتوي بعد ذلك على كمية صغيرة من التيتانيوم والموليبدينوم وعناصر أخرى.وفقًا للمنظمات المعدنية المختلفة، يتم تقسيمها إلى عدة فئات مثل الأوستنيتي والفيريتيك والمارتنسيتي.نظرًا للتركيب الكيميائي المختلف وتنظيم المعادن، فإن الخواص الميكانيكية لأنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والخواص الكيميائية، والخواص الفيزيائية لها أيضًا اختلاف كبير، بحيث تزيد صعوبة عملية تطبيق مادة الفولاذ المقاوم للصدأ نسبيًا.

هناك نوعان من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام.

الفئة أ: فولاذ الكروم المارتنسيتي، مثل 1Cr 13، 2Crl 3، 3Crl 3، 4Crl 3، إلخ.

الفئة ب: تنتمي إلى فولاذ النيكل والكروم الأوستنيتي، مثل 1Cr18Ni9Ti، 1Cr18Ni9، إلخ.

النوعان المذكوران أعلاه من الفولاذ المقاوم للصدأ لهما خصائص المعالجة التالية.

●من أجل الحصول على اللدونة الجيدة، ينبغي جعل المادة في حالة لينة، وذلك للمعالجة الحرارية.المعالجة الحرارية لتليين الفولاذ المقاوم للصدأ من الفئة A هي التلدين، والمعالجة الحرارية لتليين الفولاذ المقاوم للصدأ من الفئة B هي التبريد.

● في الحالة الناعمة، تتمتع الخواص الميكانيكية لنوعي الفولاذ المقاوم للصدأ بقابلية معالجة جيدة، خاصة مع قابلية معالجة تشوه الختم الجيدة، ومناسبة لتشوه عملية الختم الأساسية، ولكن الخصائص المادية للفولاذ المقاوم للصدأ مقارنة بالفولاذ الكربوني العادي، يختلف تمامًا، حتى لو كانت مادة الفولاذ المقاوم للصدأ للسحب العميق، فإن اللدونة الرأسية للخصائص متباينة الخواص للقيمة أقل بكثير من الفولاذ الكربوني العادي، وفي الوقت نفسه، بسبب نقطة الإنتاجية العالية، فإن تصلب العمل البارد أمر خطير ، لذلك ليس فقط في عملية الرسم العميق من السهل إنتاج التجاعيد، ومواد اللوحة الموجودة في زاوية القالب المقعرة للانحناء وتشوه الانحناء العكسي الناجم عن الارتداد، غالبًا في الجدار الجانبي للأجزاء لتشكيل انخفاض أو انحراف .لذلك، من أجل السحب العميق للفولاذ المقاوم للصدأ، هناك حاجة إلى قوة ضغط عالية جدًا، ويتطلب تعديلًا دقيقًا للقالب.

نظرًا لأن ظاهرة التصلب البارد للفولاذ المقاوم للصدأ قوية جدًا، فإن السحب العميق من السهل إنتاج التجاعيد، لذلك في عملية التشغيل الفعلية، يجب اتخاذ بعض التدابير التالية لضمان التشغيل السلس للسحب العميق: بشكل عام في كل عميق الرسم بعد التلدين المتوسط، الفولاذ المقاوم للصدأ ليس مثل الفولاذ الناعم الذي يمكن أن يكون بعد 3 ~ 5 مرات للتليين المتوسط، عادة بعد كل سحب عميق للتليين المتوسط؛تشوه أجزاء الرسم العميق الكبيرة، النهائي بعد الرسم والتشكيل العميق، يتبعه إزالة الإجهاد الداخلي المتبقي من المعالجة الحرارية، وإلا فإن أجزاء الرسم العميق ستنتج شقوقًا، إلى الضغط الداخلي لمواصفات المعالجة الحرارية هو تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ درجة حرارة 250 ~ 400 درجة مئوية، درجة حرارة تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ ب 350 ~ 450 درجة مئوية، ثم في عزل درجة الحرارة أعلاه 1 ~ 3 ساعات؛يمكن أن يؤدي استخدام طريقة الرسم الدافئ إلى الحصول على نتائج تقنية واقتصادية أفضل، على سبيل المثال، بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 1Cr18Ni9 الذي يتم تسخينه إلى 80 ~ 120 درجة مئوية، يمكن أن يقلل من تصلب معالجة المواد والإجهاد الداخلي المتبقي، ويحسن درجة تشوه السحب العميق، ويقلل من معامل الرسم.لكن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة أعلى (300 ~ 700 درجة مئوية)، لا يمكنه تحسين عملية الختم بشكل أكبر.عند الرسم العميق للأجزاء المعقدة، يجب اختيار استخدام الضغط الهيدروليكي، والضغط الهيدروليكي العادي وغيرها من المعدات، بحيث لا تكون سرعة الرسم العميق عالية (0.15 ~ 0.25 م / ث أو نحو ذلك) تحت التشوه، ويمكن الحصول على نتائج أفضل .

● بالمقارنة مع الفولاذ الكربوني أو المعدن غير الحديدي، هناك سمة أخرى لختم الفولاذ المقاوم للصدأ وهي قوة التشوه العالية والقفز المرن الكبير للخلف.ولذلك، للتأكد من دقة حجم وشكل الأجزاء المختومة المطلوبة، وأحيانا لزيادة التشذيب والتصحيح والمعالجة الحرارية اللازمة.

●تختلف قوة إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بشكل كبير بين الأصناف المختلفة، لذلك، أثناء عملية القص والتشكيل، انتبه إلى قدرة معدات المعالجة.

أداء عملية المعادن والسبائك غير الحديدية

بالنسبة للمعادن غير الحديدية والسبائك في عملية تشكيل الاتصال بالمعدات، فإن نعومة سطح القوالب هي متطلبات أعلى.

●النحاس وسبائك النحاس.سبائك النحاس والنحاس شائعة الاستخدام هي النحاس النقي والنحاس والبرونز.النحاس النقي ودرجات النحاس H62 وH68، عملية الختم جيدة، مقارنة بـ H62 من H68 تصلب العمل البارد بشكل أكثر كثافة.

يستخدم البرونز لمقاومة التآكل، والينابيع والأجزاء المقاومة للتآكل، ويختلف الأداء بشكل كبير بين الدرجات.بشكل عام، البرونز أقل كفاءة من النحاس في الختم، والبرونز أقوى من النحاس في التصلب البارد، مما يتطلب التلدين المتوسط ​​المتكرر.

معظم النحاس والبرونز في الحالة الساخنة (600 ~ 800 درجة مئوية أدناه) لديه عملية ختم جيدة، ولكن التسخين سيجلب الكثير من الإزعاج للإنتاج، والنحاس والعديد من سبائك النحاس في حالة 200 ~ 400 درجة مئوية ، ولكن اللدونة من درجة حرارة الغرفة لديها انخفاض كبير، وبالتالي عموما لا تستخدم ختم الحالة الساخنة.

●سبائك الألومنيوم.سبائك الألومنيوم المستخدمة بشكل شائع في مكونات الصفائح المعدنية هي بشكل رئيسي الألومنيوم الصلب والألومنيوم المقاوم للصدأ والألومنيوم المطاوع.

الألومنيوم المقاوم للصدأ هو بشكل أساسي سبائك الألومنيوم والمنغنيز أو سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، وتأثير المعالجة الحرارية ضعيف للغاية، فقط من خلال التصلب البارد لتحسين القوة، وله قوة معتدلة ولدونة ممتازة ومقاومة للتآكل.الألومنيوم الصلب والألومنيوم المطاوع عبارة عن سبائك ألومنيوم يمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية.معظم الألومنيوم المطاوع عبارة عن سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون، مع قوة عالية في الحالة الساخنة، وتأثير تقوية المعالجة الحرارية الضعيفة، واللدونة الجيدة في الحالة الصلبة، ومناسبة لمعالجة الختم والتزوير.الألومنيوم الصلب عبارة عن سبيكة من الألومنيوم والنحاس والمغنيسيوم ذات قوة عالية وتأثير تقوية جيد للمعالجة الحرارية.

يمكن تلدين الألومنيوم المقاوم للصدأ للحصول على أقصى قدر من اللدونة، ويمكن تلدين وتبريد الألومنيوم الصلب والألومنيوم المطاوع للحصول على أقصى قدر من اللدونة.لديهم مرونة أعلى في حالة التسقية وخاصية ميكانيكية أفضل للختم، وبالتالي الحصول على عملية ختم أفضل من الحالة الملدنة.

ينتمي الألومنيوم الصلب والألمنيوم المطاوع إلى المعالجة الحرارية التي يمكن أن تقوي سبائك الألومنيوم، ولها خاصية مميزة، أي أنه بعد التبريد مع تمديد الوقت يتم تعزيزها تدريجيًا، وتسمى هذه الظاهرة 'تعزيز الشيخوخة'.تقوية السن لها عملية تطور معينة وتختلف نسبة التطور من مرحلة إلى أخرى.بما أن سبائك الألومنيوم هذه لديها خصائص التقوية، لذلك، يجب إكمال عملية ختم سبائك الألومنيوم هذه قبل اكتمال تطوير التقوية، بشكل عام تتطلب ورشة العمل إكمال العملية خلال 1.5 ساعة بعد التبريد.

في سبائك الألومنيوم، تكون سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم (معظمها من الألومنيوم المقاوم للصدأ) أكثر صلابة على البارد، لذلك عند استخدام مثل هذه المواد لتصنيع أجزاء معقدة، عادة ما يكون التلدين المتوسط ​​من 1 إلى 3 مرات.بعد السحب والتشكيل العميق، يتم إجراء التلدين النهائي للتخلص من الإجهاد الداخلي.

لتحسين قابلية المعالجة، يتم استخدام الختم أيضًا في إنتاج سبائك الألومنيوم في حالة دافئة.يستخدم الختم الدافئ في الغالب للمواد المتصلبة على البارد.بعد التسخين (حوالي 100-200 درجة مئوية)، تحتفظ المادة ببعض تصلبها على البارد وتحسن مرونتها، مما يحسن درجة تشوه الختم ودقة الأبعاد للأجزاء المختومة.

عند الختم الدافئ، يجب التحكم بدقة في درجة حرارة التسخين، فالمنخفض جدًا سوف يسبب تشققات في الأجزاء المختومة، والارتفاع جدًا سوف يسبب انخفاضًا حادًا في القوة وكذلك الشقوق.أثناء عملية الختم، يميل القالب المحدب إلى السخونة الزائدة وعندما يتجاوز درجة حرارة معينة، فإنه سوف يتسبب في تليين مادة الختم بقوة ويتسبب في كسر الجزء المسحوب بعمق.إن الحفاظ على درجة حرارة القالب المحدب عند أقل من 50 إلى 75 درجة مئوية يمكن أن يحسن درجة تشوه السحب العميق الدافئ.في الختم الدافئ، يجب استخدام مواد تشحيم خاصة مقاومة للحرارة.

●التيتانيوم وسبائك التيتانيوم.تعتبر سبائك التيتانيوم والتيتانيوم أقل قابلية للمعالجة، مع قوة أعلى، وقوى تشوه عالية وتصلب قوي للعمل البارد، وتستخدم في الغالب للختم الساخن، باستثناء بعض الدرجات التي يمكن ختمها على البارد للأجزاء ذات التشوه القليل.درجة حرارة التسخين للختم الساخن عالية (300-750 درجة مئوية) وتختلف حسب الدرجة.درجة حرارة التسخين المرتفعة جدًا ستجعل المادة هشة ولا تساعد على الختم.وبما أن التيتانيوم عنصر نشط كيميائياً جداً، فإن درجة الحرارة اللازمة لكيمياء الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين ليست عالية، والمركبات المتولدة مع الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين هي العوامل الرئيسية التي تنتج الهشاشة، ولذلك فإن تسخين التيتانيوم و السبائك محدودة للغاية.عندما تكون المعالجة بدرجة حرارة عالية مطلوبة، يجب أن يتم ذلك في غاز وقائي أو في عبوة محمية بالكامل مانعة للتسرب للتدفئة المتكاملة.عند تشغيل الأجزاء المختومة من التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، ينبغي اعتماد أقل سرعة ممكنة للختم.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن قطع التيتانيوم بالطرق الميكانيكية، مثل النشر، وقطع الماء عالي الضغط، والمخرطة، وأدوات آلة قطع الأنابيب، وما إلى ذلك. يجب أن تكون سرعة النشر بطيئة، ولا تستخدم أبدًا لهب الأكسجين والأسيتيلين وقطع الغاز الأخرى من خلال التسخين. ، ولكن لا ينبغي أيضًا استخدام قطع المنشار العجلة، لتجنب تلوث الغاز بمنطقة الشق المتأثرة بالحرارة، وفي الوقت نفسه، يكون الشق عند الأزيز كبيرًا جدًا، ولكن أيضًا لزيادة عملية معالجة الأزيز.

يمكن أن يكون أنبوب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم منحنيًا على البارد، ولكن ظاهرة الارتداد واضحة، وعادةً ما تكون درجة حرارة الغرفة ضعفين إلى ثلاثة أضعاف الفولاذ المقاوم للصدأ، وبالتالي فإن الانحناء البارد لأنابيب التيتانيوم للتعامل مع كمية الارتداد، بالإضافة إلى ذلك، يجب ألا يقل نصف قطر الانحناء للثني البارد لأنابيب التيتانيوم عن 3.5 أضعاف القطر الخارجي للأنبوب.الانحناء البارد، من أجل منع المظهر المحلي للإهليلجية الفائقة الفقراء أو ظاهرة التجاعيد، يمكن ملؤه برمل النهر الجاف في الأنبوب ودكه بمطرقة خشبية أو مطرقة نحاسية.بندر الانحناء البارد، وينبغي إضافة مغزل.عند الانحناء الساخن، يجب أن تكون درجة حرارة التسخين المسبق من 200 إلى 300 درجة مئوية.

بالنسبة للتشفيه بزاوية 90 درجة، يجب استخدام ثلاث مجموعات من القوالب 30 درجة، 60 درجة، 90 درجة، يتم ضغطها على مراحل لتجنب الشقوق.