Q195Каковы меры предосторожности при холодной обработке материалов?

Из-за низкого предела текучести и высокой пластичности Q195 в основном обрабатывается посредством холодной обработки (например, холодной гибки, штамповки, холодной прокатки и резки). Однако во время обработки следует соблюдать следующие ключевые моменты, чтобы избежать дефектов, обеспечить качество и повысить эффективность:
1. Контролируйте деформацию и избегайте чрезмерного наклепа.
Принцип: Q195 подвергается наклепу (повышается прочность и снижается пластичность) за счет пластической деформации при холодной обработке. Чрезмерная деформация может привести к повышенной хрупкости.
Ключевые моменты:
Деформация за один-проход не должна быть чрезмерной (например, избегайте повторных углов холодной гибки, превышающих 180 градусов, и контролируйте глубину вытяжки за один-проход во время штамповки и волочения). При необходимости можно использовать несколько проходов, чередующихся с низкотемпературным-отжигом (для устранения внутренних напряжений и восстановления пластичности).
Например, если при холодном волочении стальной проволоки уменьшение диаметра превышает 20% за одну волочение, вполне вероятно, что произойдет обрыв проволоки. Поэтому необходимо несколько проходов волочения, при этом уменьшение диаметра контролируется в пределах 10–15 % за проход.. 2. Конструкция матрицы и смазка для уменьшения трения и повреждений.
Совместимость штампов:
Угловой радиус штампов для холодной гибки и штамповки должен быть достаточно большим (особенно в углах), чтобы избежать локализованной концентрации напряжений в материале из-за острых кромок и углов, которые могут привести к образованию трещин (хотя Q195 обладает высокой пластичностью, при резких изгибах все же могут возникать микротрещины).
Зазор штампа должен быть разумным (например, при вырубке слишком маленький зазор может легко привести к разрыву материала, а слишком большой зазор может привести к неровным краям). Обычно он составляет 5-10% толщины материала.
Смазка и защита:
Во время холодной обработки необходимо использовать смазку (например, моторное масло или специальное штамповочное масло), чтобы уменьшить трение между материалом и штампом, предотвратить появление царапин на поверхности и «прилипание штампа» (особенно во время холодной прокатки и холодного волочения, когда недостаточная смазка может привести к шероховатости поверхности или даже растрескиванию).
Смазка также снижает износ матрицы и продлевает срок ее службы.. 3. Избегайте локальной концентрации напряжений и обеспечивайте равномерную деформацию.
Процесс штамповки/рисования:
При штамповке деталей сложной-формы избегайте локального чрезмерного растяжения (например, на узких кромках или острых углах деталей неправильной формы). Предварительную-перфорацию и поэтапное--формование можно использовать для распределения напряжений и предотвращения локального утончения и растрескивания.
При рисовании края заготовки должны быть поданы равномерно. Давление можно регулировать с помощью держателя заготовок, чтобы избежать складок по краям (принудительное растяжение после образования складок может привести к разрыву складок).
Процесс холодной гибки:
Перед гибкой очистите поверхность материала от заусенцев и царапин, чтобы предотвратить появление точек концентрации напряжений, которые могут привести к растрескиванию после гибки.
При холодной гибке длинных листов обеспечьте равномерное распределение силы, чтобы предотвратить угловое отклонение или боковой изгиб, вызванный односторонней силой.
4. Управление параметрами резки
Выбор инструмента: Q195 имеет низкую твердость (HB 100-130), поэтому можно использовать-быстрорежущие стальные или твердосплавные инструменты. Сверхтвердые инструменты не нужны, чтобы избежать дорогостоящих проблем. Параметры резки:
Скорость резания можно соответствующим образом увеличить (например, 80–120 м/мин при точении), а скорость подачи поддерживать на умеренном уровне (0,1–0,3 мм/об). Избегайте высоких скоростей подачи на низких скоростях, которые могут привести к шероховатости поверхности или сколам инструмента.
Во время сверления необходимо контролировать скорость подачи, чтобы предотвратить засорение сверла или разрыв стенок отверстия из-за высокой пластичности материала и плохой эвакуации стружки.
V. Проверка качества и обработка после-обработки
Проверка качества поверхности: после холодной обработки проверьте наличие дефектов, таких как трещины, царапины и морщины (особенно в критических местах изгиба и волочения). Это можно сделать визуально или с помощью дефектоскопии (например, магнитопорошкового контроля).
Контроль точности размеров: сталь Q195 может иметь отклонения в размерах после холодной обработки из-за упругого восстановления (например, пружинение на 1 градус -3 градуса после холодного изгиба). Поэтому при проектировании формы следует предусмотреть допуск на упругость (например, если целевой изгиб составляет 90 градусов, спроектируйте форму на 88 градусов). Снятие внутреннего напряжения: для деталей, требующих высокой точности (например, прецизионная холоднокатаная полоса), после обработки можно провести низкотемпературный отжиг (150–250 градусов, выдержка в течение 1–2 часов), чтобы устранить внутренние напряжения и предотвратить деформацию во время последующего использования.
VI. Предварительная обработка окружающей среды и материалов
Предварительная обработка материала: перед холодной обработкой удалите окалину и ржавчину с поверхности (например, травлением или полировкой), чтобы предотвратить вдавливание окалины в поверхность во время обработки, влияющее на внешний вид и эксплуатационные характеристики.
Температура окружающей среды: Хотя Q195 не чувствителен к температуре-во время холодной обработки, низкие температуры (например, ниже 0 градусов) могут немного снизить его пластичность. В этом случае необходимо соответствующим образом снизить скорость деформации или увеличить смазку, чтобы избежать хрупкого разрушения.
Краткое содержание
Ключевые моменты холодной обработки Q195 заключаются в контроле однородности деформации, снижении концентрации напряжений и защите поверхности и формы. Этот подход использует высокую пластичность Q195, одновременно сводя к минимуму такие риски, как наклеп и повреждение от трения. Разумные параметры процесса и рабочие процедуры обеспечивают стабильное качество продукции и повышают эффективность обработки.