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不锈钢板拉伸过程中常见的问题及预防措施

作者:天宇不锈钢水箱 来源:厦门天宇不锈钢水箱厂 发布于:2018-03-09 10:07:01

关键词推荐:厦门不锈钢水箱

不锈钢的延展率小、弹性模量E较大,硬化指数较高,在拉伸变形过程中,由于工件与模具表面存在相对移动,在一定压力的作用下会产生粘附现象,造成产品表面出现划痕和模具表面出现“粘结瘤”,使制品表面划伤、起皱、开裂,降低模具的使用寿命。

不锈钢板拉伸开裂有时发生在拉伸变形之后,有时是在当拉伸件由凹模内退出时立即发生;有时是在拉伸变形后受撞击或振动时发生;也有时在拉伸变形后经过一段时间的存放或在使用过程中才发生。
不锈钢拉伸过程中易出现问题:
1、开裂形成的原因:奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高(不锈钢为0.34)。奥氏体不锈钢为亚稳定型,在变形时会发生相变,诱发马氏体相。马氏体相较脆,因此容易发生开裂。在塑性变形时,随着变形量的增大,诱发的马氏体含量也将随着变形量的增大而增高,残余应力也越大.残余应力与马氏体含量的关系:诱发的马氏体相含量越高,引起的残余应力也越大,在加工过程中也就越易开裂。
2、表面划痕形成的原因:不锈钢拉伸件表面出现划痕主要是由于工件和模具表面存在相对移动,在一定压力的作用下,致使坯料与模具局部表面直接产生摩擦,加之坯料的变形热使坯料及金属屑熔敷在模具表面上,使工件表面擦伤产生划痕。
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不锈钢常见成形缺陷的预防措施:    
1、选择合适的不锈钢材质:在奥氏体不锈钢中常用材料是1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti。在拉伸过程中1Cr18Ni9Ti比0Cr18Ni9Ti稳定,抗开裂性好。因此应尽可能选择1Cr18Ni9Ti材料。
 2、合理选择模具材料:不锈钢在伸拉伸过程中硬化显著,产生许多硬金属点,造成粘附,使工件和模具表面容易划伤、磨损,因此不能采用一般模具用工具钢。
 3、选择合理的凸、凹模圆角,凹模圆角与应力大小和分布有很大的关系。圆角半径大,压边圈压料面积不足,容易产生失稳起皱;而如果圆角太小,材料在变形过程中进入凹模的阻力就会增加,材料不易向内流动和转移,从而增加了传力区的最大拉应力,可能导致拉裂。因此,选择合理的凸、凹模圆角半径是至关重要的。
 4、采用带变薄的拉伸:采用带变薄的拉伸可大幅度降低拉伸件的切向残余应力最大值,可有效地防止纵向开裂发生。根据不同的变形程度和原始板料厚度,选择适当的变薄系数Ψn(一般为0.9t~0.95t),如果Ψn取值过小会使变形应力急剧增加,从而导致拉伸件底部破裂。 
 5、在拉伸工艺中加入中间退火工序:在多次拉伸后应进行一次中间退火工序,可以彻底消除残余应力,并恢复奥氏体不锈钢的组织。对于高硬度的不锈钢,一般在1~2次拉伸工序后,需要进行中间退火。如1Crl8Ni9Ti,通常加热温度为1150℃~1170℃,加热时间为30min,并在气流中或水中冷却。并且,无论是工序间热处理,还是最后成品热处理,应尽可能在拉伸后立即进行,以免由于长期存放,工件由于内应力作用产生变形或龟裂。但退火以及退火后的的清洗会导致生产周期的增加,且影响表面品质 
 6、采用适当的润滑剂:采用适当的润滑剂对不锈钢的拉伸有明显的效果。润滑剂能够在凸、凹模之间形成一层有一定韧性和延伸率的薄膜,因而有利于不锈钢的拉伸成形。对于拉伸变形程度大、成形困难的不锈钢拉伸件,在实际生产中可以使用不锈钢板专用冲压拉伸油。
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