Nombre Parcourir:36 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2021-04-12 origine:Propulsé
Outre la forme et la précision de la pièce à usiner et les équipements structurels dont dispose l'entreprise, le traitement de la pièce est également très lié au matériau utilisé pour la pièce.Par conséquent, il est important d’analyser et de comprendre les propriétés de traitement des différents matériaux, qui revêtent une grande importance pour le processus de traitement des pièces en tôle et pour l’élaboration des spécifications des opérations de production.
D'une manière générale, les pièces en tôle sont constituées d'acier de construction au carbone ordinaire (par exemple Q195, Q215, Q235, etc. ) et d'acier de construction au carbone de haute qualité (par exemple 08, 10F, 20, etc. ), qui sont les plus couramment utilisés.Il existe peu de restrictions sur le formage, sauf que l'augmentation de l'épaisseur est limitée par la vitesse de déformation et le chauffage est limité par la limite supérieure de température.
Lors du traitement d'un matériau en plaque plus épais, afin d'augmenter le degré de déformation du matériau en plaque, de réduire la résistance à la déformation du matériau en plaque, davantage avec le formage à chaud ou le chauffage partiel du processus d'emboutissage et de formage profond de l'ébauche, mais il convient d'éviter le chauffage. dans certaines zones de température, telles que l'acier au carbone chauffé à 200 ~ 400 ℃, parce que l'effet de vieillissement (inclusions sous forme de précipitations dans les précipitations de surface de glissement des joints de grains) pour réduire la plasticité, la résistance à la déformation a augmenté, cette plage de température est appelée bleu cassant zone Cette plage de température est appelée la zone fragile bleue, lorsque les performances de l'acier deviennent mauvaises, facile à casser, la fracture est bleue.Et dans la plage de 800 ~ 950 ℃, une zone fragile et chaude apparaîtra, de sorte que la plasticité soit réduite. Par conséquent, dans le processus d'emboutissage profond à l'état chaud de la plaque, il convient de prêter une attention particulière à la déformation réelle de la température de pressage à chaud. dans la zone fragile bleue et la zone cassante chaude.Lors de l'opération, il convient de prendre en compte l'équipement de chauffage et la presse entre l'emplacement de la déformation de la température de pressage à chaud et l'utilisation prudente de l'équipement de soufflage de refroidissement pour éviter l'apparition de cassants bleus et cassants à chaud.
L'acier allié couramment utilisé dans la fabrication de pièces structurelles en tôle est généralement le 16Mn, le 15MnV et d'autres aciers de construction à haute résistance faiblement alliés. Leurs propriétés de traitement sont les suivantes.
●16 millions.L'acier 16Mn est généralement fourni à l'état laminé à chaud, aucun traitement thermique n'est nécessaire, notamment pour l'acier laminé de moins de 20 mm d'épaisseur, ses propriétés mécaniques sont très élevées, le pressage à chaud est donc généralement utilisé directement après.Pour une épaisseur supérieure à 20 mm, une plaque d'acier, afin d'améliorer la limite d'élasticité et la résistance aux chocs à basse température de l'acier, peut être utilisée après un traitement de normalisation.
De plus, ses performances de coupe au gaz et celles de l'acier de construction ordinaire à faible teneur en carbone sont les mêmes.Le tranchant du gaz 1 mm dans la tendance au durcissement, mais en raison de la zone de durcissement est très étroite, peut être éliminé par soudage.Par conséquent, le bord coupé au gaz de cet acier ne nécessite pas de traitement mécanique et peut être soudé directement.
Les performances du rabotage au gaz à arc de carbone sont également les mêmes que celles de l'acier de construction ordinaire à faible teneur en carbone.Bien qu'il y ait une tendance au durcissement à l'intérieur du bord du rabotage au gaz, la zone de durcissement est également très étroite et peut être éliminée par soudage. Par conséquent, le bord du rabotage au gaz de cette nuance d'acier ne nécessite pas de traitement mécanique et peut être directement soudé.Le résultat est essentiellement la même dureté de la zone affectée thermiquement que lorsque le soudage est effectué après usinage.
Par rapport au Q 235, la limite d'élasticité de l'acier 16Mn est supérieure à 345 MPa, supérieure à celle du Q 235, de sorte que la force de formage à froid est supérieure à celle de l'acier Q 235.Pour les grandes épaisseurs d'acier laminé à chaud, les propriétés de formage à froid peuvent être grandement améliorées par normalisation ou recuit.Cependant, lorsque l'épaisseur de la plaque atteint une certaine épaisseur (t ≥ 32), elle doit être formée à froid après le traitement thermique de détente.
Lorsqu'il est chauffé à plus de 800 ℃, il peut obtenir de bonnes propriétés de formage à chaud, mais la température de chauffage de l'acier 16Mn ne doit pas dépasser 900 ℃, sinon une organisation de surchauffe facile à apparaître réduit la résistance aux chocs de l'acier.
En outre, l'acier 16Mn est trois fois plus résistant au chauffage à la flamme et au refroidissement à l'eau après que les propriétés mécaniques ne changent pas de manière significative, avec le matériau de base d'origine ayant la même résistance aux dommages fragiles. Par conséquent, l'acier peut être orthopédique au feu d'eau, mais la dynamique la structure de charge ne convient pas aux soins orthopédiques à eau.
●15MnV.plaque d'acier mince 15MnV et 15MnTi, ses propriétés de cisaillement et de laminage à froid et l'acier 16Mn sont similaires, mais l'épaisseur de la plaque t ≥ 25 mm de plaque d'acier laminée à chaud, dans le bord de cisaillement est facile à cacher en raison du cisaillement du durcissement à froid provoqué par de petites fissures .Cette fissure a peut-être été produite avant l'aciérie.Par conséquent, les contrôles de qualité doivent être renforcés, mais une fois détectés, ils doivent être supprimés après coupage au gaz ou traitement mécanique du bord fissuré.De plus, la plaque laminée à chaud en acier 15MnV plus épaisse, laminée à froid facile à produire des fractures, peut être normalisée de 930 ~ 1000 ℃ pour améliorer sa plasticité et sa ténacité, ainsi que les performances du laminage à froid.
De plus, ce type de formage à chaud de l'acier et ses performances orthopédiques à chaud, une température de chauffage de 850 ~ 1100 ℃ de formage à chaud, un chauffage multiple sur l'impact de la limite d'élasticité ne sont pas significatifs ;et de bonnes performances de coupe au gaz, les performances de rabotage au gaz à l'arc au carbone sont également bonnes, le rabotage au gaz à l'arc au carbone sur les performances des joints soudés sans effets indésirables.
Avec les mêmes performances de processus que l'acier de classe 15MnV, il comprend également 15MnTi, 15MnVCu, 15MnVRE, 15MnNTiCu, etc.
●09Mn2Cu, 09Mn2.ce type d'acier a de meilleures performances d'emboutissage à froid.Processus de laminage à froid de tôles d'acier épaisses 09Mn2Cu, 09Mn2, 09Mn2Si, processus de pressage à chaud, coupage au gaz, rabotage au gaz à l'arc de carbone, redressage à la flamme et Q235 également.
●18MnMoNb.La sensibilité aux encoches de ce type d'acier est élevée, le coupage au gaz de flamme de la coupe a tendance à durcir, afin d'éviter les fissures lors du pliage, il convient de couper au gaz la plaque d'acier à 580 ℃ d'isolation 1h, recuit de détente.
Il existe de nombreux types d'acier inoxydable, selon leur composition chimique, ils peuvent être divisés en deux catégories, à savoir l'acier au chrome et l'acier au nickel-chrome.L'acier au chrome contient une grande quantité de chrome ou contient ensuite une petite quantité de nickel, de titane et d'autres éléments ;L'acier nickel-chrome contient une grande quantité de chrome et de nickel ou contient ensuite une petite quantité de titane, de molybdène et d'autres éléments.Selon les différentes organisations métallographiques, ils sont répartis en plusieurs catégories telles que les austénitiques, les ferritiques et les martensitiques.En raison de la composition chimique différente et de l'organisation métallographique, les propriétés mécaniques des différents types d'acier inoxydable, les propriétés chimiques et les propriétés physiques présentent également une grande différence, de sorte que l'application de la difficulté du processus de matériau en acier inoxydable a relativement augmenté.
Il existe deux types de nuances d’acier inoxydable couramment utilisées.
Catégorie A : acier au chrome martensitique, tel que 1Cr 13, 2Crl 3, 3Crl 3, 4Crl 3, etc.
Catégorie B : appartient à l’acier austénitique nickel-chrome, tel que 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9, etc.
Les deux types d'acier inoxydable ci-dessus ont les propriétés de traitement suivantes.
● Afin d'obtenir une bonne plasticité, il convient de rendre le matériau mou, donc de le traiter thermiquement.Le traitement thermique de ramollissement de l'acier inoxydable de classe A est un recuit, le traitement thermique de ramollissement de l'acier inoxydable de classe B est une trempe.
●À l'état mou, les propriétés mécaniques des deux types d'acier inoxydable ont une bonne aptitude au traitement, en particulier avec une bonne aptitude au traitement par déformation par emboutissage, adaptée à la déformation du processus de base d'emboutissage, mais les caractéristiques matérielles de l'acier inoxydable par rapport à l'acier au carbone ordinaire, est très différent, même si le matériau en acier inoxydable pour l'emboutissage profond, la plasticité verticale des propriétés anisotropes de la valeur est bien inférieure à celle de l'acier au carbone ordinaire, et en même temps, en raison de la limite d'élasticité élevée, le travail à froid Le durcissement est sérieux , donc non seulement dans le processus d'emboutissage profond, il est facile de produire des rides, et le matériau de la plaque dans le coin concave de la matrice de la déformation de flexion et de flexion inverse provoquée par le rebond, souvent dans la paroi latérale des pièces pour former une dépression ou une déviation .Par conséquent, pour l’emboutissage profond de l’acier inoxydable, il est nécessaire d’avoir une force de compression très élevée et nécessite un ajustement minutieux du moule.
En raison du phénomène de durcissement à froid de l'acier inoxydable qui est très fort, l'emboutissage profond est facile à produire des rides, donc dans le processus de fonctionnement réel, prendre certaines des mesures suivantes afin d'assurer le bon fonctionnement de l'emboutissage profond : généralement dans chaque profondeur l'étirage après le recuit intermédiaire, l'acier inoxydable n'est pas comme l'acier doux peut l'être après 3 à 5 fois pour le recuit intermédiaire, généralement après chaque emboutissage profond jusqu'au recuit intermédiaire ;déformation des grandes pièces d'emboutissage, la finale après l'emboutissage et le formage, doit être suivie de l'élimination du traitement thermique de contrainte interne résiduelle, sinon les pièces d'emboutissage produiront des fissures, à la contrainte interne de la spécification de traitement thermique est un chauffage en acier inoxydable température de 250 ~ 400 ℃, température de chauffage de l'acier inoxydable B de 350 ~ 450 ℃, puis dans l'isolation thermique ci-dessus 1 ~ 3h ;l'utilisation de la méthode d'étirage à chaud peut obtenir de meilleurs résultats techniques et économiques, par exemple pour l'acier inoxydable 1Cr18Ni9 chauffé à 80 ~ 120 ℃, peut réduire le durcissement du traitement du matériau et les contraintes internes résiduelles, améliorer le degré de déformation par emboutissage profond, réduire le coefficient d'étirage.Mais l'acier inoxydable austénitique est chauffé à une température plus élevée (300 ~ 700 ℃) et ne peut pas améliorer davantage son processus d'estampage.Lors de l'emboutissage de pièces complexes, il faut choisir d'utiliser une presse hydraulique, une presse hydraulique ordinaire et d'autres équipements, de sorte qu'il n'y ait pas de vitesse d'emboutissage élevée (0. 15 ~ 0. 25 m/s environ) sous la déformation, peut obtenir de meilleurs résultats .
●Par rapport à l'acier au carbone ou aux métaux non ferreux, une autre caractéristique de l'emboutissage en acier inoxydable est la force de déformation élevée et le grand rebond élastique.Par conséquent, pour assurer la précision de la taille et de la forme des pièces embouties requises, il faut parfois augmenter le détourage, la correction et le traitement thermique nécessaire.
●La limite d'élasticité de l'acier inoxydable austénitique varie considérablement entre les différentes variétés. Par conséquent, lors du processus de cisaillement et de formage, faites attention à la capacité de l'équipement de traitement.
Pour les métaux et alliages non ferreux en cours de formage au contact de l'équipement, la douceur de la surface des moules est des exigences plus élevées.
●Cuivre et alliages de cuivre.Le cuivre et les alliages de cuivre couramment utilisés sont le cuivre pur, le laiton et le bronze.Cuivre pur et laiton de qualités H62 et H68, le processus d'estampage est bon, comparé au H62 qu'au H68, le durcissement à froid est plus intense.
Le bronze est utilisé pour la résistance à la corrosion, les ressorts et les pièces résistantes à l'usure, et ses performances varient considérablement selon les qualités.D'une manière générale, le bronze est plus pauvre que le laiton pour l'emboutissage, et le bronze est plus résistant que le laiton pour le durcissement à froid, nécessitant un recuit intermédiaire fréquent.
La plupart du laiton et du bronze à l'état chaud (600 ~ 800 ℃ en dessous) ont un bon processus d'estampage, mais le chauffage apportera beaucoup d'inconvénients à la production, et le cuivre et de nombreux alliages de cuivre à l'état de 200 ~ 400 ℃ , mais la plasticité par rapport à la température ambiante présente une réduction importante et n'utilise donc généralement pas l'estampage à chaud.
●Alliages d'aluminium.Les alliages d'aluminium couramment utilisés dans les composants en tôle sont principalement l'aluminium dur, l'aluminium inoxydable et l'aluminium corroyé.
L'aluminium antirouille est principalement un alliage aluminium-manganèse ou aluminium-magnésium, l'effet du traitement thermique est très médiocre, uniquement par durcissement à froid pour améliorer la résistance, il a une résistance modérée et une excellente plasticité et résistance à la corrosion.L'aluminium dur et l'aluminium corroyé sont des alliages d'aluminium qui peuvent être renforcés par traitement thermique.La plupart de l'aluminium corroyé est un alliage aluminium-magnésium-silicium, avec une résistance élevée à l'état chaud, un mauvais effet de renforcement du traitement thermique et une bonne plasticité à l'état recuit, adapté au traitement d'emboutissage et de forgeage.L'aluminium dur est un alliage aluminium-cuivre-magnésium à haute résistance et bon effet de renforcement du traitement thermique.
L'aluminium antirouille peut être recuit pour obtenir une plasticité maximale, l'aluminium dur et l'aluminium forgé peuvent être recuits et trempés pour obtenir une plasticité maximale.Ils ont une plasticité plus élevée à l'état trempé et une meilleure propriété mécanique globale pour l'emboutissage, ayant ainsi un meilleur processus d'emboutissage qu'à l'état recuit.
L'aluminium dur et l'aluminium forgé appartiennent au traitement thermique qui peut renforcer l'alliage d'aluminium, ils ont une caractéristique, c'est-à-dire qu'après la trempe avec l'extension du temps, ils se renforcent progressivement, ce phénomène est appelé « renforcement du vieillissement ».Le renforcement par l'âge suit un certain processus de développement et le taux de développement varie d'un niveau à l'autre.Comme ces alliages d'aluminium ont les caractéristiques de renforcement par vieillissement, le processus d'emboutissage de ces alliages d'aluminium doit donc être terminé avant que le développement du renforcement par vieillissement ne soit terminé. Généralement, l'atelier exige que le processus soit terminé dans un délai de 1, 5 h après la trempe.
Dans les alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium et de magnésium (principalement de l'aluminium antirouille) sont plus fortement durcis à froid. Ainsi, lors de l'utilisation de tels matériaux pour fabriquer des pièces complexes, un recuit intermédiaire est généralement effectué 1 à 3 fois.Après emboutissage profond et formage, le recuit final est effectué pour éliminer les contraintes internes.
Pour améliorer l'aptitude au traitement, l'emboutissage est également utilisé dans la production d'alliages d'aluminium à chaud.Le marquage à chaud est principalement utilisé pour les matériaux durcis à froid.Après réchauffement (environ 100-200°C), le matériau conserve une partie de son durcissement à froid et améliore sa plasticité, ce qui améliore le degré de déformation par emboutissage et la précision dimensionnelle des pièces embouties.
Lors de l'emboutissage à chaud, la température de chauffage doit être strictement contrôlée, une température trop basse provoquera des fissures dans les pièces estampées, une température trop élevée entraînera une forte réduction de la résistance ainsi que des fissures.Lors du processus d'emboutissage, la matrice convexe a tendance à surchauffer et lorsqu'elle dépasse une certaine température, le matériau d'emboutissage se ramollit fortement et provoque la fracture de la pièce emboutie.Maintenir la température de la matrice convexe à moins de 50 ~ 75 °C peut améliorer le degré de déformation de l'emboutissage profond à chaud.Lors du marquage à chaud, des lubrifiants spéciaux résistants à la chaleur doivent être utilisés.
●Titane et alliages de titane.Le titane et les alliages de titane sont moins traitables, avec une résistance plus élevée, des forces de déformation élevées et un fort écrouissage à froid, et sont principalement utilisés pour l'estampage à chaud, à l'exception de quelques nuances qui peuvent être embouties à froid pour des pièces peu déformées.La température de chauffage pour le marquage à chaud est élevée (300-750°C) et varie selon le grade.Une température de chauffage trop élevée rendra le matériau cassant et ne favorisera pas l'emboutissage.Comme le titane est un élément très chimiquement actif, les températures requises pour la chimie de l'oxygène, de l'hydrogène et de l'azote ne sont pas élevées, et les composés générés avec l'oxygène, l'hydrogène et l'azote sont les principaux facteurs qui produisent la fragilité. Par conséquent, le chauffage du titane et Les alliages sont strictement limités.Lorsqu'un traitement à haute température est nécessaire, il doit être effectué sous gaz protecteur ou dans un emballage entièrement protégé et sans fuite pour un chauffage intégré.Lors de l'utilisation de pièces embouties en titane et en alliages de titane, il convient d'adopter la vitesse d'emboutissage la plus basse possible.
De plus, le titane peut être coupé par des méthodes mécaniques, telles que le sciage, la découpe à l'eau à haute pression, le tour, les machines-outils de découpe de tubes, etc. , la vitesse de sciage doit être lente, ne jamais utiliser d'oxygène - flamme d'acétylène et autre coupe de gaz par chauffage , mais ne doit pas non plus utiliser la scie à roue pour couper la zone de l'incision affectée par la chaleur par la pollution gazeuse, en même temps, l'incision au niveau de la bavure est trop grande, mais également pour augmenter le processus de traitement des bavures.
Les tubes en titane et en alliage de titane peuvent être pliés à froid, mais le phénomène de rebond est évident, généralement à température ambiante, il est deux à trois fois supérieur à celui de l'acier inoxydable. Par conséquent, le cintrage à froid des tubes en titane pour faire face à la quantité de rebond, en plus, le Le rayon de courbure à froid des tubes en titane ne doit pas être inférieur à 3, 5 fois le diamètre extérieur du tube.Le cintrage à froid, afin d'éviter l'apparition locale d'ellipticité super mauvaise ou le phénomène de plissement, peut être rempli de sable de rivière sec dans le tube et tassé avec un marteau en bois ou un marteau en cuivre.Cintrage à froid, le mandrin doit être ajouté.Lors du pliage à chaud, la température de préchauffage doit être comprise entre 200 et 300 ℃.
Pour le bridage à 90°, il faut utiliser 30°, 60°, 90° trois jeux de moules pressés par étapes pour éviter les fissures.
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