冷加工可提高表面光潔度,用途很廣。
發布時間:2021-09-15
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冷加工定義為金屬在其重結晶溫度以下的塑性變形,這是通過模具冷拔或冷軋有意完成的。在車間中,冷加工過程可能包括螺紋軋制、螺紋成型、鍛造、卷邊、鉚接、刨光、金屬旋轉以及諸如不鋒利的刀具,間隙不足,不穩定的安裝和刀具停留等工藝故障的處理。
冷加工通過增加強度并降低熱軋產品的高延展性來改善低碳鋼的切削性能。通過壓模拉伸或冷軋對熱軋鋼筋進行冷加工可提高材料的拉伸強度和屈服強度,同時降低其延展性(面積減小和伸長率降低)。這種性質的變化導致切屑更硬,更脆,更卷曲,從而在刀具的切削刃上產生的堆積刃更少。屈服拉伸比的提高意味著工具和機器要做的工作更少,無法使切屑分離。碳含量在0.15-0.30%(重量)之間的鋼是最佳的加工方法。高于0.30重量%時,切削性隨著碳含量(和硬度)的增加而降低。
冷加工可提高表面光潔度(最高)。冷拔鋼筋通常最大運行速度為50微英寸,在現代工藝中通常達到25-30微英寸。
冷加工可保持尺寸和同心度到更嚴格的公差。冷加工降低了可變性,因此對于我們通常遇到的低碳和中碳鋼,尺寸通常可以保持在0.000“減去0.002”或“0.003”。
冷加工可提供更直的材料。在標準軋機中,冷拔鋼筋在10英尺內的直線度偏差保持在低至1/16“的水平,而熱軋鋼筋在5英尺內的最大偏差為1/4”。
冷加工通過提高可加工性來提高車間生產率(吞吐量)。這些優勢的結果是減少了周期時間,消除了對用于修復不良表面光潔度的二次操作的需求,并提高了正常運行時間和效率。所有這些都會在換檔結束時在垃圾箱中產生更多的零件和更多的合格零件。
操作上的這些改進證明,為冷軋棒材支付的費用比熱軋棒材要高。
原材料的冷加工可能會受到供應商的制圖實踐,可拉成所需尺寸的材料的可用性,原始熔體和鑄造工藝以及化學性質的影響。故意添加和殘差都會產生影響。
標準拔模或重拔模會導致硬度差異,從而降低延展性,使芯片難以分離。較重的吃水深度使材料更易于機械加工,但可能會使隨后的冷加工工藝成問題,這將在下面討論。
通常發現,在電爐(EF或EAF)中熔化并鑄造成方坯的鋼比通常在較大的大方坯鑄件中的基本氧氣法(BOF或BOP)車間的鋼具有更低的延展性。較大型坯大方坯的面積上較大的熱加工壓下量,為軋制,熱軋棒材提供了更大的延展性。
同樣,反映這些不同工藝路徑的化學差異包括,與在氧氣飽和的容器中熔化且廢料百分比較低的BOF鋼相比,EAF鋼中的氮和殘留元素含量更高。
缺點
加工硬化可能會使您生產的鋼或成品不適合進一步加工。工作硬化可能會使您的加工中的工件難以加工,從而導致工具故障或設置損壞,從而可能導致數小時的停機時間,生產損失,運輸失敗以及零件成本上升。
是什么導致我們的車間硬化,我們該如何解決?
冷作是金屬在其重結晶溫度以下的塑性變形。
每當工具摩擦或切割失敗時,都會在工具下方的工件材料中產生應變。如果材料適合加工硬化,則其機械性能會發生變化,從而改變材料對刀刃的響應。切屑可能會變得更成問題,并增加工具上的堆積邊緣,并且需要更大的力才能分離。所得切屑也會變得更磨蝕,并在工具上產生更大的磨損。
在極端情況下,操作的冷作可能會超過材料的延展性,從而導致應力裂紋。
有什么線索表明工作硬化可能是一個問題,您需要特別注意過程設置嗎?
鎳作為指定成分存在。當您將鎳視為鋼中的主要成分時,請避免工具停留和輕割。鎳有助于材料的加工硬化能力。
氮作為特定(或隱含)成分存在。可以有意地添加氮氣以增強機械性能(強度和硬度)以及改善表面光潔度。但是,如果需要后續的冷加工,可能會對您不利。如果鋼是通過電爐廢鋼煉鋼工藝生產的,則“表示”氮。具有較低軋制壓下率的方坯鑄件會加劇這種影響。
鎳基合金,鐵和鈷基合金,鈦合金。這些問題都會在工具停頓或使用鈍工具后嚴重地變硬。如果沒有合適的前角和/或間隙角,也會導致冷作工,從而導致加工硬化。在這些等級中將鼻半徑最小化以最大程度地減少加工硬化的機會。
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