影響不銹鋼成型性的主要因素包括屈服強度、抗拉強度、延伸率以及加工硬化,除此之外,不銹(xiu)鋼(gang)的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。
1. 加工硬化
不銹鋼的(de)(de)(de)加工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)率(lv)(系(xi)數)是影響(xiang)成型性能的(de)(de)(de)另一(yi)重要(yao)因素。如果(guo)某種鋼具(ju)(ju)有高的(de)(de)(de)加工(gong)(gong)硬(ying)化(hua)率(lv),則它(ta)就需要(yao)較大的(de)(de)(de)成型力,這將不可避免地造(zao)成工(gong)(gong)具(ju)(ju)和沖(chong)模的(de)(de)(de)較大、較快的(de)(de)(de)磨損。
如加工硬(ying)化系數降低,則會使均勻應(ying)(ying)變(bian)、變(bian)形力及最大負荷下的(de)應(ying)(ying)力都(dou)隨之而降低,這(zhe)些(xie)因素(su)(su)的(de)互(hu)相(xiang)影響,又會最終導致(zhi)成型(xing)性能的(de)下降。最佳成型(xing)性能是(shi)低的(de)加工硬(ying)化率(lv)和所能得到(dao)的(de)最長模具使用壽命相(xiang)互(hu)矛盾因素(su)(su)的(de)統(tong)一(yi)(yi),但在(zai)同一(yi)(yi)種鋼上(shang),這(zhe)兩者(zhe)是(shi)不(bu)可兼顧的(de)。
2. 彈性(xing)(回彈)
沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)時的(de)第二(er)個重要因素是彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)效應(ying),即某種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)在成(cheng)型(xing)后的(de)彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)回(hui)(hui)復(fu)。人們(men)希(xi)望彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)效應(ying)最小為好。當某種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)在塑性(xing)(xing)(xing)區變形(xing)時,如(ru)成(cheng)型(xing)應(ying)力(li)消(xiao)除后,會出現一(yi)條平行于拉伸曲(qu)線的(de)彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)部分的(de)直(zhi)線,這就是彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)回(hui)(hui)復(fu)線。降(jiang)低屈服應(ying)力(li)會導致彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)后效值(zhi)下降(jiang),而增(zeng)加加工(gong)硬(ying)化系(xi)數(shu)則會使彈(dan)(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)后效值(zhi)提(ti)高。
回彈可以通過減(jian)小彎曲半徑或(huo)者少量的(de)過彎曲來(lai)控制。
3. 彎曲半徑
對(dui)于(yu)任何金(jin)(jin)屬,成(cheng)型(xing)而沒(mei)有開裂的(de)(de)最(zui)小的(de)(de)半徑(jing)(jing)稱為最(zui)小彎(wan)曲半徑(jing)(jing)。最(zui)小彎(wan)曲半徑(jing)(jing)可以按(an)照(zhao)鋼(gang)(gang)板(ban)或鋼(gang)(gang)帶厚度(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加按(an)比例(li)增(zeng)(zeng)加。對(dui)于(yu)大(da)多(duo)數軟金(jin)(jin)屬或者塑性鋼(gang)(gang)來說,如退火后的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang),零(ling)半徑(jing)(jing)彎(wan)曲(對(dui)折(zhe))成(cheng)型(xing)是可能(neng)的(de)(de)。當接觸(chu)處180°彎(wan)曲,沿著兩張鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)邊(bian)部成(cheng)型(xing)一個聯(lian)合結合部。所用的(de)(de)彎(wan)曲工具邊(bian)緣必須(xu)是圓滑(hua)而不(bu)是尖銳的(de)(de),否則在成(cheng)型(xing)時會割傷(shang)鋼(gang)(gang)板(ban)。
通常,對于退火材料,彎曲半徑(R)等于材料厚度(δ)時,能滿足大部分工程需要。冷加工材料,需要較大的彎曲半徑,如1/4H材料的彎曲半徑R=(1~1.5)δ,3/4H材料彎曲半徑R=(3~6)δ。彎曲半徑的選擇必須考慮鋼種的等級,如雙相不銹鋼(gang)就需要較大的半徑。
4. 冷成型性的改善
提高不銹鋼成型(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能的最佳辦法(fa)(fa)是降低屈服應(ying)(ying)力。利用提高最大均勻(yun)應(ying)(ying)變的方法(fa)(fa)將(jiang)會改善成型(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能。此外(wai),彈(dan)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)應(ying)(ying)的附加影響(xiang)(xiang)將(jiang)會被(bei)削弱而工具(ju)壽(shou)命(ming)不受影響(xiang)(xiang)。同時,加工硬化率(系數)的增加也可改善成型(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)能,但卻會帶來加劇彈(dan)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)應(ying)(ying)和縮(suo)短(duan)工具(ju)使用壽(shou)命(ming)的不利影響(xiang)(xiang)。
拉伸(shen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)變化(hua)(hua)對(dui)(dui)不銹(xiu)鋼成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響(xiang)是確定(ding)無(wu)疑的(de)(de)。為了(le)應用這(zhe)一(yi)常識,我們必(bi)須(xu)找(zhao)出改(gai)變和(he)控制拉伸(shen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)方法。然后,對(dui)(dui)這(zhe)些性(xing)(xing)(xing)能(neng)指標加(jia)以(yi)修正(zheng),則可(ke)使一(yi)些特殊零件具有最佳(jia)的(de)(de)成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)加(jia)工性(xing)(xing)(xing)能(neng)。化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)和(he)生產(chan)工藝的(de)(de)微小變化(hua)(hua),均可(ke)在很(hen)大(da)程(cheng)度上改(gai)變不銹(xiu)鋼的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
如果其他性(xing)能(neng)保(bao)持不變(bian),要(yao)想降低(di)屈(qu)服應力則(ze)應提高(gao)最大均勻應變(bian),這樣也(ye)就降低(di)了成型(xing)性(xing)因(yin)數(改善了成型(xing)性(xing)能(neng))。
改變化(hua)學成分(fen)可以改變屈(qu)服應力。但是(shi),為降低屈(qu)服應力而改變某一鋼(gang)種中某一化(hua)學成分(fen),這將(jiang)超(chao)出該鋼(gang)種所規定的(de)(de)化(hua)學成分(fen)范圍。但是(shi),改變在某一鋼(gang)種所規定的(de)(de)成分(fen),而又不使其(qi)他性能(neng)有明顯變化(hua),這正是(shi)我們所希望的(de)(de)。
常用不銹鋼對各種成型方式的適應性,見表(biao)4-2。