HEATS 发表于 2010-9-12 18:01:53

低碳钢冲压制品吕德斯带的预防措施

1&nbsp;概述 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;所谓吕德斯带是指退火的低碳钢薄板在冲压加工时,由于局部的突然屈服产生不均匀变形,而在钢板表面产生条带状皱褶的一种现象。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;对冲压件来说,吕德斯带的出现是不容许的,它会使工件表面产生皱褶,影响工件的表面质量。对于承受高压冲击载荷的钢质薄壁高压容器来说,吕德斯带还会使容器在使用中产生体裂,造成伤亡事故,严重影响容器的使用性能。因此,探讨如何预防吕德斯带的产生有实用意义。&nbsp;<BR>2&nbsp;吕德斯带形成的原因 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;当退火低碳钢薄板进行冲压时,其应力一但接近屈服点,变形就会首先在应力集中的区域开始,立即出现软化现象,应力下降。在这一应力作用下,变形在这个区域可以继续进行到一定程度,这时在变形区和未变形区的交界处会产生较大的应力集中和屈服,使得变形区逐渐向未变形区扩展。但是,在离变形区较远的地方,仍然不会发生变形,于是就形成了狭窄的条状区,即吕德斯带。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;由上述可知,铝德斯带的产生是与低碳钢存在屈服现象相联系的。屈服现象的出现是由于溶解在钢中的碳、氟等原子在位错周围聚集形成的—种原子云而引起的。这种原子云称作柯氏气团。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;金属的变形是通过位错运动来实现的,然而由于柯氏气团的存在,使得位错运动受到阻力,要使位错继续运动,就必须要有比位错正常运动高的应力,才能使位错与气团分离,因而产生上屈服点。当位错移动一段距离后,就可以摆脱气团的阻力而在正常的应力下运动,这个应力就足下屈服点。因此,可以认为柯氏气团的存在是产生吕德斯带的根本原因。&nbsp;<BR>3&nbsp;预防措施 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;由吕德斯带形成过程可知,它的产生必须具备下列条件: <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(1)金属有屈服现象,即金属处于退火状态。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(2)冲压加工时,金属在屈服阶段产生较小的变形量。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;产品是用低碳钢冲压成形的薄壁容器,其生产工艺如下: <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;毛坯准备--多次拉伸(中间退火)--压底--次口部退火--缩口--二次口部退火--机加工。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;吕德斯带就是在缩口工序产生的。一次口部退火时,受热传导的影响,斜肩处也产生退火,缩口时,斜肩附近的区域变形量很小,符合吕德斯带产生的条件。产生的吕德斯带也正好位于这个区域。经口部退火的成品,在使用过程中若再产生小的塑性变形,同样还会在这一区域产生吕德斯带。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;鉴于上述吕德斯带的产生条件,在进行冲压工艺设计时,可采取如下预防措施: <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(1)口部退火时,尽量缩短退火区长度,以降低斜肩附近区域的热影响温度,提高该区域的变形抗力,减小局部屈服的倾向性,可有效预防吕德斯带的产生。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(2)降低末次拉伸的口部加工率,取消一次口部退火工序,压底工序完成后直接进行缩口,使容器斜肩部位处厂连续两次冷加工硬化状态,这样,缩口时变形部位无屈服现象,可杜绝吕德斯带的产生。此方法只适用于缩口加工率较低的产品。这里需要特别指出的是:对于口部壁厚在1mm左右的无斜肩薄壁制品,缩口加工率很低,即使采用上述措施,仍难收到良好效果。若取口壁厚过小,其径向变形抗力过低,缩口时会产生通体折叠。对于此类制品可采用如下措施: <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;增加末次拉仲半制品的长度,缩短一次口部退火变色区长度。采取这种措施,叫防止缩口时产生通体折叠,至于产生的吕德斯带,因其集中在口部退火变色区内,可在以后的机加工序中切除。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(3)改进原材料的浇铸上艺,以减少原材料中气体原子特别是氮原子的含量。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;氮是随炉料进入钢中的。在冶炼过程中,钢液也从炉气中吸收一部分氮。因此钢中不可避免地存在一些氮。对于原材料的浇铸,建议采用真空浇铸技术,对钢液进行脱气处理,以减少钢中气体含量,使钢液更纯净、组织更致密,从而提高钢液质量。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在条件允许情况下,直接选用无间隙原子钢(IF钢)作为原材料,可杜绝吕德斯带的产生。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(4)产品技术要求允许的情况下,可取消二次口部退火工序,可有效地预防成品在使用过程中产生吕德斯带,若成品能在时效期内使用,也能有效防止吕德斯带的产生。&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;以上措施,若能在设计工艺时综合利用,能最有效地防止吕德斯带的产生。&nbsp;
               
页: [1]
查看完整版本: 低碳钢冲压制品吕德斯带的预防措施

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网