你在这里: 首页 »支持 »专业知识 »常用钣金材料的工艺性能

常用钣金材料的工艺性能

视图:104作者:网站编辑出版时间:2012-04-12来源:网站查询

除了要加工的零件的形状和精度以及公司现有的结构设备,零件的加工也与零件使用的材料有很大的关系。因此,分析和了解不同材料的加工性能非常重要,这对钣金件的加工工艺和生产操作规范的制定具有重要意义。


普通碳素结构钢的工艺性能

钣金件一般采用常用的普通碳素结构钢(如Q195、Q215、Q235等)和优质碳素结构钢(如08、10F、20等)。除了厚度的增加受变形速率的限制和加热受温度上限的限制外,对成形的限制很少。


在加工较厚的板料时,为了增加板料的变形程度,降低板料的变形阻力,多采用热成形或局部加热的毛坯拉深成形工艺,但应避免在一定的温度区域加热,如碳钢加热到200 ~ 400℃,因为老化效应(夹杂物的形式沉淀在晶界滑动面降水)减少塑性变形阻力增加,这个温度范围叫做蓝色脆性区这个温度范围叫做蓝色脆弱区,当钢的性能变差时,易脆性断裂,断口呈蓝色。在800 ~ 950℃的范围,并将出现热脆性区,所以可塑性降低,因此,在板热状态拉深操作过程中,应该特别注意热压温度的实际变形不应在蓝色的脆弱区和热脆性区。在操作时,应考虑加热设备与压机之间的变形位置的热压温度,并仔细使用冷却吹气设备,避免蓝脆和热脆的发生。

普通碳素结构钢

合金钢的工艺性能

制造钣金结构件常用的合金钢通常是16Mn、15MnV等低合金高强度结构钢,其工艺性能如下。


●16 mn。16Mn钢一般是热轧条件下供应的,不需要热处理,特别是轧制厚度小于20mm的钢,其力学性能非常高,因此,一般采用热压后直接使用。对于厚度大于20mm的钢板,为了提高钢材的屈服强度和低温冲击韧性,可经正火处理后使用。


此外,其气体切割性能和普通的低碳结构钢相同。气体切削刃1mm在硬化趋势内,但由于硬化区域非常窄,可以通过焊接消除。因此,该钢的气体切割边缘不需要机械加工,并且可以直接焊接。


碳弧气体刨削的性能也与普通低碳结构钢相同。虽然气刨边缘有硬化倾向,但硬化区域也很窄,可以通过焊接消除,因此,这一钢种的气刨边缘不需要机械加工,可以直接焊接。其结果基本上是热影响区硬度与加工后进行焊接时相同。


与q235相比,16Mn钢的屈服强度在345MPa以上,高于q235,因此冷成形力大于q235钢。对于大厚度的热轧钢,通过正火或退火可以大大提高冷成形性能。但当板厚达到一定厚度(t≥32)时,必须经过去应力热处理后进行冷成形。


当加热到800℃以上时,可以获得良好的热成形性能,但16Mn钢的加热温度不宜超过900℃,否则,容易出现过热组织,降低钢的冲击韧性。


此外,16 mn钢三次火焰加热整形和水冷却后的机械性能没有明显变化,与原基材的抗脆性破坏,因此,钢可以水消防整形,但动态加载结构不适合水消防整形。

普通碳素结构钢

●15 mnv。薄15MnV和15MnTi钢板,其剪切和冷轧性能与16Mn钢相似,但板厚t≥25mm的热轧钢板,在剪切边缘容易隐藏因剪切而造成的冷硬小裂纹。这个裂缝可能是在钢厂建成之前就已经产生的。因此,应加强质量检查,但一旦发现,应在气割或机械加工后去除裂纹边。另外,热轧钢板较厚的15MnV钢,冷轧时容易产生断裂,可通过930 ~ 1000℃的正火来提高其塑性和韧性,提高冷轧性能。


此外,该类钢热成形性能和热矫形性能好,加热温度为850 ~ 1100℃时热成形,多次加热对屈服强度的影响不显著;而且气割性能好,碳弧气刨性能也很好,碳弧气刨对焊接接头的性能无不利影响。


与15MnV级钢具有相同工艺性能的还包括15MnTi、15MnVCu、15MnVRE、15MnNTiCu等。


●09 mn2cu, 09年mn2。这种钢具有较好的冷冲压性能。09Mn2Cu、09Mn2、09Mn2Si厚钢板冷轧工艺、热压工艺、气割、碳弧气刨、火焰矫直、Q235。


●18 mnmonb。这类钢材的切口灵敏度高,火焰气割的切口有硬化的倾向,为防止弯曲时开裂,应将气割的钢板经580℃保温1h,解除应力退火。

普通碳素结构钢

不锈钢的工艺性能

不锈钢的种类很多,按化学成分可分为两大类,即铬钢和镍铬钢。铬钢中含有大量的铬或随后又含有少量的镍、钛等元素;镍铬钢含有大量的铬和镍,然后又含有少量的钛、钼等元素。根据金相组织的不同,可分为奥氏体、铁素体和马氏体。由于化学成分和金相组织的不同,各类不锈钢的力学性能、化学性能、物理性能也有很大的差异,使不锈钢材料的应用工艺难度相对增加。


常用的不锈钢有两种等级。

A类:马氏体铬钢,如1Cr 13、2Crl 3、3Crl 3、4Crl 3等。

B类:属于奥氏体镍铬钢,如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9等。

以上两种类型的不锈钢具有以下加工性能。


●为了获得良好的塑性,应使材料处于柔软状态,所以要进行热处理。A类不锈钢软化热处理是退火,B类不锈钢软化热处理是淬火。

普通碳素结构钢

●在柔软的状态,两种类型的不锈钢的力学性能有良好的加工性能,尤其是冲压变形加工性能好,适用于冲压变形的基本过程,但不锈钢的材料特性与普通碳钢相比,有很大的不同,即使不锈钢材料拉深,纵向塑性各向异性属性的值远低于普通碳钢,同时,因为屈服点高,冷作硬化严重,所以不仅在拉深过程中很容易产生皱纹,而板料在凹模角处的弯曲和反向弯曲引起的回弹变形,往往会在零件的侧壁上形成凹陷或偏转。因此,对于不锈钢的拉深,就需要有非常高的压缩力,并且需要仔细的调整模具。


由于不锈钢的冷硬现象很强,拉深容易产生皱纹,所以在实际操作过程中,要采取以下一些措施,才能保证拉深操作的顺利进行:一般在每次拉深后进行中间退火,不锈钢不像软钢那样可经过3 ~ 5次进行中间退火,通常在每次拉深后进行中间退火;大型拉深变形部分,最后拉深和形成后,是紧随其后的是热处理残余内应力的消除,否则拉深零件会产生裂缝,内应力的热处理规范是一个不锈钢的加热温度250 ~ 400℃,B不锈钢加热温度为350 ~ 450℃,然后在上述温度下保温1 ~ 3h;采用温拉方法可获得较好的技术经济效果,如将1Cr18Ni9不锈钢加热到80 ~ 120℃,可降低材料加工硬化和残余内应力,提高拉深变形程度,降低拉深系数。但奥氏体不锈钢加热到较高的温度(300 ~ 700℃)后,不能进一步改进其冲压工艺。当拉深复杂零件时,应选用液压机、普通液压机等设备,使其拉深速度不高(0。15 ~ 0。25m/s左右)下的变形,能得到较好的效果。


●与碳钢或有色金属相比,不锈钢冲压的另一个特点是变形力大,弹性回跳大。因此,为了保证冲压件所要求的尺寸和形状的准确性,有时要加大修边、校正和必要的热处理。


●奥氏体不锈钢的屈服强度在不同品种之间差别很大,因此,在剪切、成形过程中,要注意加工设备的能力。

普通碳素结构钢

有色金属及合金的工艺性能

对于有色金属及合金在成形过程中与设备接触时,对模具表面的光洁度有较高的要求。


●铜及铜合金。常用的铜及铜合金有纯铜、黄铜和青铜。纯铜和牌号为H62和H68的黄铜,冲压工艺都很好,与H62相比,H68冷加工硬化更强烈。


青铜用于耐腐蚀、弹簧和耐磨部件,其性能在不同等级之间差别很大。一般来说,青铜冲压比黄铜差,青铜冷硬比黄铜强,需要频繁的中间退火。


大部分的黄铜和青铜在炎热的国家(600 ~ 800℃以下)具有良好的冲压过程,但加热将给生产带来很多不便,和铜和铜合金在200 ~ 400℃,但比室温塑性有很大降低,因此通常不使用热冲压状态。

普通碳素结构钢

●铝合金。钣金件常用的铝合金主要有硬铝、防锈铝和变形铝。


防锈铝主要是铝锰或铝镁合金,其热处理效果很差,只有通过冷硬化来提高强度,它具有中等强度和优良的可塑性和耐腐蚀性。硬铝和锻铝是可以通过热处理加强的铝合金。锻铝多为铝镁硅合金,热态强度高,热处理强化效果差,退火态塑性好,适用于冲压和锻压加工。硬铝是一种强度高、热处理强化效果好的铝-铜-镁合金。


防锈铝可以通过退火得到最大的塑性,硬铝和变形铝可以通过退火和淬火得到最大的塑性。它们在淬火状态下具有较高的塑性,具有较好的整体冲压力学性能,因而具有比退火状态更好的冲压工艺。


硬铝和锻铝都属于热处理可以强化的铝合金,它们有一个特点,即淬火后随着时间的延长逐渐强化,这种现象称为“时效强化”。年龄强化具有一定的发展过程,其发展速度在不同阶段有所不同。由于这些铝合金具有时效强化的特点,因此,这些铝合金的冲压工艺必须在时效强化开发完成之前完成,一般车间要求工艺在1以内完成。5 h后淬火。


在铝合金中,铝和镁合金(大多是防锈铝)的冷硬化性较强,所以在使用此类材料制造复杂零件时,通常要进行1 - 3次中间退火。在拉深成形后,进行最终退火以消除内应力。


为了提高加工性能,在温态铝合金的生产中也使用冲压。热冲压多用于冷硬材料。加热后(约100-200℃),材料保持一定的冷硬,提高了塑性,提高了冲压变形程度,提高了冲压件的尺寸精度。


当热冲压时,必须严格控制加热温度,太低会导致冲压部件的裂缝,太高会导致强度降低,也裂缝。在冲压过程中,凸模趋于过热,并且当它超过一定温度时,它会导致冲压材料强烈软化并导致深拉部分裂缝。保持凸管的温度在小于50〜75°C的情况下可以提高温暖深拉伸的变形程度。在热冲压下,必须使用特殊的耐热润滑剂。

普通碳素结构钢

●钛及钛合金。钛及钛合金可加工性差,强度高,变形力大,冷加工硬化性强,除少数牌号可以冷冲压变形小的零件外,大多用于热冲压。烫印加热温度高(300-750°C),并根据牌号不同而不同。加热温度过高会使材料变脆,不利于冲压。由于钛是一种化学活性很强的元素,氧、氢、氮的化学反应所需的温度不高,而氧、氢、氮生成的化合物是产生脆性的主要因素,因此钛及合金的加热受到严格限制。当需要高温处理时,必须在保护气体中进行,或在完全保护的、无泄漏的整体加热包装中进行。操作钛及钛合金冲压件时,应采用尽可能低的冲压速度。


此外,钛可以通过机械方法进行切割,如锯切、高压水切割、车床、管切割机床等,锯切速度应慢,决不能使用氧气-乙炔火焰等气体通过加热切割,也不应使用轮锯切割,为了避免切口的热影响区受气体污染,同时,切口处的毛刺过大,也增加了毛刺加工的过程。


钛和钛合金管可以冷弯曲,但反弹现象是明显的,通常在室温下是不锈钢的两到三倍,因此,钛管的冷弯曲处理篮板的数量,此外钛管冷弯曲弯曲半径不得小于管材的外径的5倍。冷弯曲,以防止椭圆形超差或皱纹现象的局部外观,可以用干燥的河流砂,用木锤或铜锤夯实。弯曲弯曲弯曲,应添加芯棒。热弯曲时,预热温度应为200至300℃。

对于90°翻边,应采用30°、60°、90°三套模具分期压紧,以避免出现裂纹。

普通碳素结构钢

    评论

    5/5

    0评论(年代)

    与其他客户分享你的想法

    撰写客户评论
    没有合适的记录显示

    得到一个报价

    首页

    版权18luck新利官网登录

    新利LB快乐彩新利18登录HARSLE部门