三系不锈钢板冷成形加工
不锈钢知识不锈钢板的冷成形加工与低合金钢及普通碳钢存在本质区别,这是因为不锈钢材料的强度更高且塑性更优,加工硬化速率也是更快,并且加工之后还要确保原有的耐腐蚀能力。基于以上特点,冷成形加工一定要有更强的动力,允许的工艺设备磨损差增加,在加工过程还要防止不锈钢板的表面受到污染及耐腐蚀能力降低。
不锈钢板冷成形加工
不锈钢材料的选择一般依据规格要求的性能来看,比如耐蚀、耐热、强度及塑性等。不锈钢的加工硬化结果,以及对力学性能的影响,在冷成形加工时不锈钢材质的选择很关键。
不锈钢的冷成形性能很大程度上受冷加工时材料屈服强度达到极限抗拉强度时的速率影响。屈服强度与极限抗拉强度曲线带之间的缩小表明成形是受到限制的。曲线带之间的缩小表明,大部分屈服强度能够一直使用,任何进一步变形会产生破裂。此外,不锈钢加工性的增加表明曲线带无收敛,在相同的冷加工变形量条件中,此类不锈钢材料塑性极高,在成形过程中可以存在较大变形。
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢属于铬镍不锈钢,即常说的300系不锈钢,其中镍属于促进奥氏体晶体结构形成且稳定奥氏体组织的合金元素,镍铬占比越高,奥氏体组织也就越稳定,其中机械性能、冷加工硬化,所以成形性能也依靠这一比率。在奥氏体不锈钢中301不锈钢的镍含量(6.5%)最低,所以其加工硬化速率也最高。虽然301不锈钢经过退火后会有完全奥氏体微观结构,镍含量越低,在塑性变形时形成的马氏体比例就越高。这有助于不锈钢材料抵抗颈缩与进行均匀变形。较高的加工硬化速率会极大增加强度与硬度,这在冷加工结构阶段是有利的。
铁素体不锈钢
铁素体不锈钢属于普通的铬不锈钢,其中碳含量比较低,和碳素钢相比,铁素体不锈钢的机械性能有区别,它们要不一样的冷成形工艺。铁素体不锈钢冷成形加工和奥氏体不锈钢是一样的。不过成形情况有区别。
和碳素钢相比,铁素体不锈钢的屈服强度更高,这表明相同的一定量变形需要更大的力,较高的极限抗拉强度表明在材料破裂之前要有很高负载,低的延伸率意味着断裂之前允许低的塑性变形。虽然要较大的起始变形应力,在变形进行过程中无需负载与增加应力,但铁素体不锈钢的加工硬化也达不到奥氏体不锈钢的相同程度。铁素体不锈钢低的缺口塑性意味着施加负载时的速度应该低于低合金或者普通碳钢。在震动负载和低温情况下铁素体不锈钢有开裂的倾向。
在冷加工过程中,430不锈钢的屈服强度快速向极限抗拉强度靠拢。由于塑性变形的发生一定会超过屈服点,屈服应力与极限抗拉应力会聚点的接近容易导致断裂,典型的铁素体不锈钢就是如此。随着冷加工程度的增强,塑性快速下降,因此一定要采用完全退火的不锈钢板,在加工过程中有时也需要中间退火。
马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是普通的铬不锈钢,其中的碳含量相对较高。也有属于400系不锈钢。在完全退火状态中,403、410与414不锈钢的成形特性,和铁素体不锈钢非常像。其他高碳含量的马氏体不锈钢比如420、431与440C则不适宜用来冷成形加工。