KRATKO

Dvostrukofazni čelik je napredni čelik visoke čvrstoće (AHSS) karakteriziran mikrostrukturom tvrdih martensitnih otoka raspršenih u mekom feritnom matricu. Ova jedinstvena kombinacija pruža nisku razinu snaga na vještačku snagu (~ 0,6) i visoku početnu stopu tvrdoće (n-vrijednost), što ih čini idealnim za složene automobile koje zahtijevaju i oblikljivost i otpornost na udar. Međutim, uspješno obaranje zahtijeva upravljanje značajnim rizicima od povratnih i krajnjih pukotina. Inženjeri obično moraju povećati razmak od 12 do 14% i koristiti čvršće alate s naprednim premazima kao što su TiC ili CrN kako bi se nosili s povišenom tonažom i stopama habanja.

Mikrostruktura i mehanička svojstva

Inženjerska vrijednost dvostrukofaznog čelika leži u njegovoj različitoj dvostrukofaznoj mikrostrukturi. Za razliku od čelika visoke čvrstoće niske legure (HSLA), koji se oslanjaju na tvrđenje od padavina, DP čelikovi izvlače svoje svojstva iz kompozitne strukture: kontinuirane mekane feritne matrice koja pruža fleksibilnost i raspršena tvrda martensitna otoka koja pru U slučaju deformacije, napetost se koncentrira u mekši feritnu fazu oko martensita, što rezultira visokom početnom stopom tvrđivanja (n-vrijednost).

Ova mikrostruktura stvara profil mehaničkog ponašanja posebno optimiziran za hladno oblikovanje. Dok HSLA razine obično pokazuju odnos snaga na visinu (YS / TS) od oko 0,8, DP čelikovi održavaju mnogo niži odnos od otprilike 0,6. Ova niža tačka prinosa omogućuje da deformacija plastike počne ranije, što olakšava stvaranje složenih oblika prije nego što materijal dostigne svoju krajnju granicu vještačnosti. Napomene proizvođača u slučaju da se u slučaju izloženosti na vrhu obrade ne primjenjuje određena vrijednost, to znači da se u slučaju izloženosti na vrhu obrade ne primjenjuje određena vrijednost.

Uobičajene komercijalne klase kao što su DP590, DP780 i DP980 definirane su njihovim minimalnim snagama na vladanje (u MPa). Kako se povećava volumenski dio martensita, jača se snaga na vladanje, ali se prirodno smanjuje fleksibilnost. Inženjeri moraju uravnotežiti ove čimbenike, često odabirući niže frakcije martensita za dijelove koji se duboko povlače i veće frakcije za strukturalne šine gdje je performansa protiv upada od najveće važnosti.

Izazovi s pečatom: Springback i razbijanje rubova

Upravo karakteristika koja čini DP čelik poželjnimizuzetno visoka stopa tvrđenja uvođa njegov glavni proizvodni nedostatak: springback. Zbog toga što se materijal brzo tvrdi tijekom deformacije, elastični oporavak koji se skladišti u dijelu znatno je veći nego u blažim čelikovima. To se manifestuje kao zakrivljenost bočnog zida i promjena ugla nakon što se dio ukloni iz matice, što komplicira dimenzijsku točnost za montažu.

Kako bi se ublažila povratna reakcija, inženjeri za procesiranje koriste nekoliko strategija za dizajniranje matica. Previše krunisanja površine crteža omogućuju materijalu da se opusti u pravu geometriju. Osim toga, dizajniranje perli za zid ili učvršćivanja može zaključati geometriju na mjestu. Naprednija tehnika uključuje podnošenje visokog napona na kraju udarca za smanjenje preostalih pritisaknih napona, učinkovito "sastavljanje" oblika.

U slučaju da se ne uspije izvesti operacija, potrebno je osigurati da se ne dovede u pitanje pravila o zaštiti od opasnosti. Razlika u tvrdoći između mekog ferita i tvrdog martensita stvara koncentracije stresa na oštrenim rubovima, što dovodi do mikro-prostorija koji se mogu spojiti u pukotine. SSAB predlaže "Dvije faze" (DH) za geometrijske strukture koje zahtijevaju duboko crtanje ili istezanje rubova. Ti razredovi AHSS 3. generacije koriste TRIP-asistirane mikrostrukture (s zadržavanim austenitom) kako bi održali oblikljivost na većim razinama napetosti, nudeći superiornu otpornost na pukotine rubova u usporedbi s standardnim razredima DP.

Uputstva za izradu alata i obrada

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je odlučila da se odredi da se za proizvodnju čelika s dva stupnja u skladu s člankom 3. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 primjenjuje proizvodnja čelika s dva stupnja. Najkritičnija prilagodba je razmak. Standardni razmak od otprilike 9% debljine metala često dovodi do teškog razdvajanja rubova u DP čelika zbog visoke čvrstoće šišanja materijala.

Podaci iz Tata Steel pokazuje da povećanje otpora za proboj 12–14%značajno poboljšava kvalitetu rubova. U jednoj studiji slučaja povećanje klirensa s 9% na 12% smanjilo je stopu razdvajanja dijelova s 22% na gotovo nulu. Ovaj veći otvor mijenja stanje napona na ivici rezanja, smanjujući tendenciju mikro pukotina da se šire u flans.

Također se ubrzava nošenje alata. Visoki kontaktni pritisci potrebni za oblikovanje DP čelika često preko 600 tona za strukturne komponente možu uzrokovati žuljanje i brzu degradaciju. Za potrebe utvrđivanja vrijednosti, za proizvode koji su proizvedeni u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, potrebno je utvrditi razinu i razinu razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine razine Osim toga, sam tisk mora imati dovoljnu krutost kako bi se spriječilo skretanje pod ovim velikim opterećenjima, što bi inače ugrozilo tolerancije dijelova.

Za proizvođače koji se suočavaju s ovim visokim zahtjevima za opremanjem, partnerstvo s specijaliziranim dobavljačem proizvodnje često je najefikasniji put. Shaoyi Metal Technology nudi sveobuhvatna rješenja za žigosanje koji prekidaju jaz od prototipa do masovne proizvodnje. S kapacitetom za tiskanje do 600 tona i IATF 16949 certifikatom, opremljeni su za postupanje s strogim zahtjevima za tonažom i preciznošću naprednih čeličnih čelika visoke čvrstoće poput DP i DH za kritične komponente kao što su upravljačke ruke i podokviri.

Stvrdnjavanje peciva i konačno djelo

Jedna od skrivenih prednosti dvostrukofaznog čelika je njegov učinak "prekuvanja" (BH). Ovaj se fenomen javlja tijekom ciklusa otpornosti automobila, obično oko 170 °C tijekom 20 minuta. Tijekom ovog toplinskog procesa, slobodni atomi ugljika u čeličnoj mikrostrukturi difuziraju i priključuju izmakove koji nastaju tijekom pečenja.

Ovaj mehanizam rezultira znatnim povećanjem snage otpora, obično povećanjem za 50 do 100 MPa, bez utjecaja na dimenzije dijela. Ovaj staticki dobitak snage omogućava inženjerima za automobil da "smanjite" (koriste tanji materijal) kako bi smanjili težinu vozila, osiguravajući istovremeno da konačni dio ispunjava ciljeve sigurnosti od sudara. Kombinacija tvrđivanja od presne radionice i tvrđivanja od pečenja od lakovne radionice daje konačnoj komponenti iznimnu sposobnost apsorpcije energije, što čini DP čelik standardnim izborom za sigurnosne komore kao što su B-stolpi, krovne šine i križari.

Zaključak: Optimizacija za proizvodnju AHSS-a

Dvostrukofazni čelik predstavlja kritičnu ravnotežu u suvremenom automobilskoj inženjerstvu, pružajući snagu potrebnu za usklađenost s sigurnosnim zahtjevima i fleksibilnost potrebnu za izvodljivost proizvodnje. Iako materijal predstavlja različite izazove, posebno u pogledu upravljanja s pramenom i nošenja alata, one se mogu učinkovito prevazići dizajnom trake na temelju podataka i odgovarajućim odabirom tiskača. U skladu s jedinstvenom fizičkom strukturom ferit-martensit i prilagođavanjem parametara poput razmak od 12 do 14% preporučenog opsega, proizvođači mogu u potpunosti iskoristiti potencijal ovog svestranog materijala za uštedu težine i performanse.

Često postavljana pitanja

1. za Kako se dvostrukofazni čelik razlikuje od čelika HSLA?

Dok se čelikovi visoke čvrstoće niske legure (HSLA) oslanjaju na mikro-legure za tvrđenje od obilježavanja, čelikovi dvostruke faze (DP) oslanjaju se na dvostruku mikrostrukturu ferita i martensita. To daje DP čelikovima niži odnos iznos-tekavost (~ 0,6 naspram 0,8 za HSLA) i veću stopu početnog tvrđenja, što omogućuje bolju oblikljivost pri jednakim čvrstoćama na vladanje.

2. - Što? U slučaju da se ne primjenjuje ovaj standard, potrebno je utvrditi razinu otpora.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je odlučila da se za proizvod koji je pod uvjetom da je proizvođač proizveo proizvod koji je pod uvjetom da je proizvođač proizveo proizvod koji je pod uvjetom da je proizvođač proizveo proizvod koji je Najbolje prakse u industriji predlažu povećanje razmak od šanka do 12–14%u skladu s člankom 3. stavkom 2.

3. Slijedi sljedeće: Što uzrokuje povrat u dvostrukofaznom čeliku?

Povratak je uzrokovan visokom elastičnom oporavkom materijala nakon oblikovanja. S obzirom na to da je PD čelik vrlo brzo tvrdio, pri deformaciji čelici se čuva znatna elastična energija. Kada se otvoriti, ta se energija oslobađa, uzrokujući da se dio vrati natrag ili zakrivljuje. To se mora nadoknaditi prekomjernim kruniranjem ili restrikcijom u konstrukciji matrice.

4. U redu. Može li se zavarivati čelik s dvostrukom fazom?

Da, DP čelika uglavnom imaju dobru zavarivost, ali treba uzeti u obzir specifični ekvivalent ugljika. S druge strane, za proizvode s nižom čvrstošću (DP590) lako se može spajati na mjestu, a za proizvode s većom čvrstošću (DP980 i više) može biti potrebno prilagoditi parametre zavarivanja, kao što je povećana sila elektrode ili specifični pulsni raspored, kako bi se spriječilo lomljenje