KRATKO

Двофазни челици су напредни челици високе чврстоће (АХСС) који се карактеришу микроструктуром тврдих мартензитних острва расељених у мекој матрици ферита. Ова јединствена комбинација даје низак однос излазности на чврстоћу за затезање (~ 0,6) и високу почетну стопу тврдоће рада (n-вредност), што их чини идеалним за сложене аутомобилске штампаже које захтевају и формабилност и чврстоћу удара. Међутим, успешно штампање захтева управљање значајним ризицима од повратног и ређа. Инжењери обично морају повећати прозор на 1214% и користити чврстије алате са напредним премазима као што су ТиЦ или ЦРН како би се носили са повећаним тонажем и стопом знојања.

Микроструктура и механичка својства

Инжењерска вредност двофазног челика лежи у његовој посебној двофазној микроструктури. За разлику од високојаких нискоалјажних челика (ХСЛА), који се ослањају на оштрење падањем, ДП челије извлаче своја својства из композитне структуре: континуиране меке феритне матрице која пружа гнојљивост и дисперзиране тврде мартензитне острва Када се деформише, деформација се концентрише у мечнијој феритној фази око мартензита, што резултира високом почетном стопом тврдоће рада (n-вредност).

Ова микроструктура ствара профил механичког понашања посебно оптимизован за хладно формирање. Док HSLA класе обично показују однос чврстоће на трајање (YS / TS) од око 0,8, DP челићи одржавају много нижи однос од око 0,6. Ова нижа тачка приноса омогућава да пластична деформација почне раније, олакшавајући формирање сложених облика пре него што материјал достигне крајњу границу напружености. Напомене произвођача да је ова висока n-вредност посебно изражена на нижим опсеговима напетости (46%), што помаже у равномерној дистрибуцији напетости широм делова и спречава локализовано заглављање рано у удару штампања.

Уобичајене комерцијалне категоријекао што су DP590, DP780 и DP980дефинишу се њиховом минималном чврстоћом на истезање (у МПа). Како се повећава волумен фракција мартензита, повећава се чврстоћа на истезање, али се природна гнутост смањује. Инжењери морају да уравнотеже ове факторе, често бирају ниже фракције мартензита за дубоко увучене делове и веће фракције за структурне шине где је перформансирање против интрузије најважније.

Проблем штампања: Спрингбацк и резње ребра

Сама карактеристика која чини ДП челик жељнимнашо високу стопу тврдоће радауводи његов главни производни дефект: пролет. Пошто се материјал брзо тврди током деформације, еластични стрес за повраћање који се налази у делу је знатно већи него у благим челикама. Ово се манифестује као коврчање бочних зидова и агломерна промена након што се део уклони из штампе, што компликује прецизност димензија за монтажу.

Да би се смањила та ситуација, инжењери за процес користе неколико стратегија за дизајн штампе. Превише крунирање површине штампања омогућавају материјалу да се опушти у исправну геометрију. Поред тога, дизајнирање бисера за зидове или заштривача може закључити геометрију на месту. Напреднија техника подразумева примену великог напетости на крају удара штампања како би се смањили преостали притисни напетости, ефикасно "уређивање" облика.

Реткање ивице је још један критичан режим неуспеха, посебно током операција истезања фланге. Разлика у тврдоћи између меког ферита и тврдог мартензита ствара концентрације стреса на резаним ивицама, што доводи до микро-празноћа која се могу спојити у пукотине. ССАБ предлаже користећи специјализоване "Двојнофазне високоформобилности" (ДХ) за геометрије које захтевају дубоке цртање или истегнуте ивице. Ове 3 ГЕНЕРАЦИЈА АХСС класе користе ТРИП-помаћене микроструктуре (са задржаним аустенитом) како би одржали формабилност на већим нивоима напетости, нудећи супериорну отпорност на ребре пуцање у поређењу са стандардним ДП кла

Упутства за дизајн алата и штампања

Стампање двофазног челика захтева фундаментално преиспитивање стандардних параметара алата који се користе за благи челик или ХСЛА. Најкритичнија прилагођавање је прозор пробоја. Стандардни прозор приближно 9% дебелине метала често доводи до озбиљног раскола ребра у ДП челика због високе чврстоће стризања материјала.

Podaci iz Tata Steel показује да повећање пробојног просветљења до 12–14%значајно побољшава квалитет ивице. У једној студији случаја, повећање клиренса са 9% на 12% смањило је стопу дељења делова са 22% на скоро нулу. Овај већи јаз мења стање стреса на ивици резања, смањујући тенденцију микро пукотина да се шире у фланжу.

Такође се убрзавају и знојење алата. Високи контактни притисци потребни за формирање ДП челикачесто прелазе 600 тона за структурне компонентеможу изазвати гарење и брзу деградацију. Уколико је потребно, то се може учинити путем прехрамбене обраде. Осим тога, сама штампа мора имати довољно крутости да спречи одвијање под овим великим оптерећењима, што би иначе угрозило толеранције делова.

За произвођаче који се суочавају са овим повишеним захтевима за опрему, партнерство са специјализованим произвођачем је често најефикаснији пут. Шаои Метал Технологија нуди свеобухватна решења за штампање који премоћују јаз од прототипа до масовне производње. Са капацитетом штампа до 600 тона и сертификацијом ИАТФ 16949 опремљени су да се носе са строгим захтевима за тонажу и прецизност напредних високојаких челика као што су DP и DH класе за критичне компоненте као што су контролна рука и подкодра.

Оштрење печења и завршна функција

Једна од скривених предности двофазног челика је његов "пекарски оштрење" (БХ) ефекат. Овај феномен се јавља током циклуса затврђивања аутомобилске боје, обично око 170 °C у трајању од 20 минута. Током овог топлотног процеса, слободни атоми угљеника у микроструктури челика дифузирају и запљућују дислокације настале током штампања.

Овај механизам резултира значајним повећањем чврстоће излазаобично повећањем за 50 до 100 МПабез утицаја на димензије делова. Овај добитак статичке чврстоће омогућава аутоинжењерима да "помаже" (користе танкији материјал) како би смањили тежину возила, а истовремено осигурали да коначни део испуњава циљеве за безбедност од судара. Комбинација зацвршћивања рада из штампачке радионице и зацвршћивања пека из бојионице даје коначној компоненти изузетну способност апсорпције енергије, чинећи ДП челик стандардним избором за компоненте сигурносних кавеза као што су Б-столпе, шипке за кров и

Закључак: Оптимизација за производњу АХСС-а

Двофазни челик представља критичну тачку равнотеже у модерном аутоинжењерству, нудећи снагу неопходну за усклађеност са сигурношћу и гнусност потребну за изводљивост производње. Иако материјал представља различите изазове, посебно у погледу управљања прумпбацк и износ алата, они се могу ефикасно превазићи путем пројектовања штампе заснованог на подацима и одговарајућег избора штампе. Поштујући јединствену физику микроструктуре ферита-мартензита и прилагођавајући параметре као што је прозор на препоручени опсег 1214%, произвођачи могу у потпуности искористити потенцијал штедње тежине и перформанси овог свестраног материјала.

Често постављана питања

1. у вези са Како се двофазни челик разликује од HSLA челика?

Док се чели из високојаке нископлавине (ХСЛА) ослањају на микро-легујуће елементе за оштрење опадњем, чели из двофазне (ДП) фазе ослањају се на двофазно микроструктуру ферита и мартензита. Ово даје ДП челицима нижи однос износ-на-тежину (~ 0,6 против 0,8 за ХСЛА) и већу почетну стопу тврдоће рада, омогућавајући бољу формабилност при еквивалентним чврстоћама на тежину.

2. Уколико је потребно. Који је препоручени прозор за штампање ДП челика?

Стандардни прозор који се користи за благи челик (око 9%) је обично превише чврст за ДП челик и може изазвати раскола ребра. Најбоље праксе у индустрији сугеришу повећање прозорског просвета до 12–14%дебелине материјала како би се побољшао квалитет ивице и живот алата.

3. Уколико је потребно. Шта узрокује повратак у двофазног челика?

Спрингбацк је узрокован високом еластичном рекуперацијом материјала након формирања. Висока стопа тврдоће DP челика значи да чува значајну еластичну енергију током деформације. Када се отвара штиљка, ова енергија се ослобађа, што доводи до тога да се део врати назад или се закрчи. Ово се мора компензовати прекомерним крунирањем или рестрикционирањем у дизајну штампе.

4. Уколико је потребно. Да ли се двофазни челик може заварити?

Да, ДП челика имају генерално добру заваривост, али мора се узети у обзир специфичан еквивалент угљеника. Док се ниже силови чврстоће (DP590) лако заваривају на месту, за вишу чврстоћу (DP980 и више) могу бити потребне прилагођавања параметара заваривања, као што су повећана сила електрода или специфични распореди импулса, како би се спречили крхки крчави у зони која