Qisqacha

AHSS tayyorlash uchun to'g'ri matritsa materiallarini tanlash an'anaviy asbob strategiyalaridan asosiy o'tkazishni talab qiladi. 590 MPa dan yuqori bo'lgan Yaxshi Mustahkam Poydevorli Po'latlar (AHSS) uchun standart D2 asbob po'lati ko'pincha kabi karbid simlari tufayli etarli darajada chidamlilik va mikrotuzilma bir xilligiga ega emasligi sababli ishdan chiqadi. Sanoat aksariyat fikriga ko'ra, quyidagilarga o'tish kerak Poroshok metallurgiyasi (PM) asbob po'stlari (masalan, Vanadis 4E yoki CPM 3V), bu esa yorilishsiz yuqori ta'sirli zarbalarga chidash qobiliyatiga ega tekis donli tuzilishga ega.

Biroq, substrat materiali faqat jangning yarmi hisoblanadi. AHSS xos bo'lgan kuchli abrasiv iste'mol va yopishishiga qarshi kurashish uchun siz an'anaviy sirt qoplamasi bilan to'g'ri PM substratini juftlashtirishingiz kerak — odatda PVD (Fizik bug'lanish deponati) aniqlikni saqlash uchun TD (Issiqlik diffuziyasi) maksimal səth sərtliyi üçün. Uğurlı seçim strategiyası, parlaq metaldan olan lövhənin gərginlik möhkəmliyini birbaşa forma materialinin möhkəmliyi və örtüyün aşınmaya qarşı müqaviməti ilə əlaqələndirir.

AHSS Çətinliyi: Konvensual Alət Poladlarının Niyə Uğursuz Olması

İrəlli yüksək möhkəmlikli poladın (AHSS) ştamplənməsi mülayim poladın formalı haldan tapılan qüvvələrdən qat-qat yüksək olan qüvvələri təqdim edir. Mülayim polad nisbətən aşağı təzyiq tələb edə bilər, AHSS növləri — xüsusilə Dual Faza (DP) və Martensit (MS) poladları — forma səthinə böyük sıxılma təzyiqi tətbiq edir. Bu formalı haldakı lövhə materialının tez işləmə sərtliyinə səbəb olur və ştamplanmış hissənin özü alət kimi hərəkət etməsi vəziyyəti yaradır.

AISI D2 kabi an'anaviy sovuq ishlanma po'latlarining asosiy buzilish nuqtasi ularning mikrostrukturasi. An'anaviy ingotli to'qilgan po'latlarda karbidlar "stringerlar" deb nomlangan katta, nomuvofiq tarmoqlarni hosil qiladi. 980 MPa yoki 1180 MPa po'latdan o'tishning kuchli zarba zarbasi ostida bu bog'lamalar stressni kuchaytiruvchi moddalar sifatida ishlaydi, bu esa halokatli chipping yoki cracklash . Yumshoq po'latni bosishdan farqli o'laroq, bu erda eskirish asta-sekin sodir bo'ladi, AHSS muvaffaqiyatsizligi ko'pincha to'satdan va tuzilmaviy bo'ladi.

Bundan tashqari, yuqori kontakt bosimi katta issiqlik hosil qiladi, bu esa standart moy vositalarini buzadi va yopishqoqlik (topishqoq kiyim) Bu yerda metall plastinka aslida asbob yuziga payvandlanadi va mikroskopik qismlarni yirtadi. AHSS haqida ma'lumot 980 MPa dan yuqori chiziq kuchlari bo'lgan sifatlar uchun xato rejimi oddiy abraziv eskirishdan murakkab charchoq xatolariga o'tishini, bu esa D2 standartini katta hajmdagi harakatlar uchun eskirganligini ko'rsatadi.

Yirik materiallar sinfi: D2 vs PM vs Karbid

Matritsa materialini tanlash xarajatlar, chidamlilik (teshilishga qarshilik) va iste'molga chidamlilik o'rtasidagi muvozanatdir. AHSS sohasida ustunlik aniq belgilangan.

An'anaviy asbob po'latlari (D2, A2)

D2 nisbatan arzonligi va qondiradigan iste'molga chidamliligi tufayli yumshoq po'latlarni presslash uchun standart hisoblanadi. Biroq, uning yirik karbid tuzilishi chidamliligini cheklaydi. AHSS sohasida D2 umuman olganda namuna sifatida yoki pastroq darajadagi AHSS (590 MPa dan past) kam hajmdagi ishlarda ishlatiladi. Yuqori darajadagilarda foydalanilsa, tez-tez texnik xizmat ko'rsatish talab etiladi va tez-tez erta charchash shikastiga duch keladi.

Poroshok metallurgiyasi (PM) po'latlari

Bu zamonaviy AHSS ishlab chiqarish uchun standartdir. PM po'latlar suyuq metallarni mayda changga aylantirish, so'ngra yuqori harorat va bosim ostida (issiq izostatik preslash) ulash orqali ishlab chiqariladi. Bu jarayon nozik, tekis taqsimlangan karbidlar bilan bir xil mikrotuzilmani yaratadi. Masalan, Vanadis 4E , CPM 3V , yoki K340 chipping hodisasini oldini olish uchun zarur bo'lgan yuqori ta'sirli qattiqlikni ta'minlaydi, shu bilan birga ajoyib siqilish chidamliligini saqlaydi. "da keltirilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, D2 matkalari boshqaruv tayanch qismini 5000 tsikldan keyin ishdan chiqishi mumkin, lekin PM po'lat matkalari 40 000 tsikldan keyin ham yaxshi ishlashda davom etadi. Ishlab chiqaruvchi d2 matkalari boshqaruv tayanch qismini 5000 tsikldan keyin ishdan chiqishi mumkin, lekin PM po'lat matkalari 40 000 tsikldan keyin ham yaxshi ishlashda davom etadi.

Toshlangan karbid

Eng qattiq sharoitlar uchun yoki tiplar va matka tugmalariga o'rnatiladigan maxsus kiruvchi qismlar uchun sementlangan karbid yaxshiroq iste'molga chidamli hisoblanadi. Biroq, u juda nordon. U ixtiyoriy hamma qanday po'tgatlardan yaxshiroq abrasiv iste'molga chidamli bo'lsa ham, AHSS ning keskin o'tishida xos bo'lgan zarba yuklari ostida sindirishga moyillikka ega. Zarba boshqariladigan yuqori ishlash maydonlarida yoki past mustahkam, lekin abrasiv materiallarni shakllantirish uchun foydalanish eng ma'qul.

PVD, CVD va TD: Qoplamalarning Muhim O'rnI

AHSS juda abrasiv bo'lgani uchun hatto eng yaxshi PM po'tgati ham oxir-oqibat eskiradi. Qoplamalar gallyura (yopishish) oldini olish uchun qattiq, past ishqalanishli to'siqni ta'minlash uchun zarur.

Fizik bug'lanish usuli bilan deponatsiya (PVD) aniqlik matritsalari uchun ko'pincha afzal ko'riladi, chunki u pastroq haroratlarda qo'llaniladi, asoslik materialning issiqlik muvofiqligini va o'lcham aniqligini saqlaydi. Kesish chetlarida keskin geometriyani saqlash muhim bo'lganda ayniqsa mos keladi.

Issiqlik diffuziyasi (TD) juda ham qattiq (3000+ HV) vanadiy karbidi qavatini hosil qiladi, og'ir shakllantirish operatsiyalarida chiqishga chidash uchun standart sifatida qabul qilingan. Biroq, jarayon avstenitlanish haroratlarida amalga oshirilgani uchun, asbob po'lati karbon manbai sifatida xizmat qiladi va uni qayta qattiklashtirish kerak bo'ladi. Bu o'lchamdagi siljishga olib kelishi mumkin, shuning uchun tor teginishli komponentlar uchun ehtimoliy xavfli, agar diqqat bilan boshqarilmasa.

Tanlash doirası: Materialni AHSS sinfiga moslashtirish

Qanday materialdan foydalanish kerakligi qarorini po'lat varaqning aniq cho'zilish chidamliligiga qarab qabul qilish kerak. Materialning sinfi oshgani sari, uskunalar uchun talab oddiygina tiklanishga chidamli bo'lishdan, ta'sir etuvchi shoxatlikka chidamli bo'lishga o'tadi.

• 590 MPa - 780 MPa: Kichik hajmdagi ishlarda oddiy D2 dan foydalanish mumkin, lekin uzoq muddat ishlatish uchun modifikatsiyalangan sovuq ishlash po'lati (masalan, 8% Cr) yoki oddiy PM sinfi xavfsizroqdir. Ishqalanishni kamaytirish uchun PVD qoplamasi (TiAlN yoki CrN kabi) tavsiya etiladi.
• 980 MPa - 1180 MPa: Bu nuqta muhim aylanish momenti. D2 asosan xavfli. Siz majburan shoxatga chidamli PM po'latidan foydalanishingiz kerak (masalan, Vanadis 4 Extra yoki unga teng keldigi). Gallingga moyillik bo'lgan shakllantirish qismlari uchun TD qoplama juda samarali. Kesish chetlari uchun PM asosida PVD qoplama kesish chetini saqlab turish hamda chipdan himoya qilishda yordam beradi.
• 1180 MPa dan yuqori (Martensitik/Havo orqali quyma): Faqat eng yuqori shoxatga chidamli PM sinflari yoki maxsus matritsa tezkor po'latlaridan foydalanilishi kerak. Yuzalarni tayyorlash juda muhim, va duplex qoplamalar (nitridlash va PVD) ekstremal səth yüklerini dəstəkləmək üçün tez-tez istifadə olunur.

Materiallarin seçilməsinin istehsal ekosisteminiň bir bölegineň däk bolğanynyn da däwam etmäkynyň da mühimdyr. Prototipden massaliq istehsalğa qädäm atyp oturyan istehsallar üçin, bu materiallary işläp bilerlik stamper bilen tätbiq etmäk köräkdyr. Şirketler kimi Shaoyi Metal Texnologiya yüka basym makinalary (600 tonğa qädär) we IATF 16949 sertifikatlanma proseslerini ulanyp material anyklamasynyň we ugurlu bölek istehsalynyň arasyndaky gapylary birläşdirip, saýlanan kalıp materiallarynyň istehsal şertlerinde niytyndyr olynan performansyny tämin etýär.

Isytlama we Səth Hazırlama Üçin En İyi Təcrübələr

Substrat duzgun hazirlanmazsa, ən bahali PM çeli belə uğursuz olacaq. Yaygyn bir nasazliq rejimi “yumurta qabigi effekti”dir, sert qaplamanyň yumşaq substratyna tətbiq olunmasidir. Basym altinda, substrat deformasiýa olunyp, sert qaplamanyň çatlamasyna we parcalanyp dushmasyna säbäp boladyr.

Buni oldini olish uchun substrat qoplamani qo'llab-quvvatlash uchun etarli qattiqlikka (odatda PM po'latlar uchun 58-62 HRC) ega bo'lishi uchun isitish bilan ishlov berilishi kerak. Uch marta temperleash qoldirilgan avtenitni aylantirish va o'lchamdagi barqarorlikni ta'minlash uchun ko'pincha talab qilinadi. Shuningdek, qoplamadan oldin sirtning holati bekor qilinmaydigan talabdir. Asbob sirti taxminan 0,2 µm yoki undan yaxshiroq bo'lgan o'rtacha xiralik (Ra) darajasigacha polirlanishi kerak. Asbobda qolgan har qanday zinmoq izlari yoki chizilishlar troshinalarni boshlash yoki qoplamani ushlab turishni buzish xavfli joylarga aylanadi.

Oxirgi maqsad sifatida, ta'mirlash strategiyalari moslashtirilishi kerak. Qoplamani olib tashlamasdan oddiygina qoplangan asbobni qayta ishlash orqali uni o'tkir qilish mumkin emas. PVD qoplangan asboblar uchun qoplamani ko'pincha kimyoviy ravishda olib tashlash, asbobni o'tkirlashtirish va polirlash, so'ngra uning to'liq ishlash qobiliyatini tiklash uchun qayta qoplash kerak bo'ladi. Bu aylanma xarajatlarni dastlabki matritsa materialini tanlashda hisobga olish kerak.

Uzoq muddatli ishlab chiqarish uchun optimallashtirish

AHSS ga o'tish vositalar bo'yicha butunlay yangi yugurishni talab qiladi. Avvalgi "xavfsiz" tanlovlariga tayanish endi etarli emas. Muhandislar shablonni asosiy konstruksiya materiali strukturaviy butunlikni ta'minlaydigan va parda esa tribologik ishlashni ta'minlaydigan murakkab tizim sifatida ko'rishlari kerak. PM po'latlarining chidamliligini zamonaviy parda xususiyatlarining wear resistance (sirtilishga chidamliligi) bilan moslashtirish orqali ishlab chiqaruvchilar yuqori mustahkamlikdagi materiallarni preslash qiyinchiligini doimiy, foydali operatsiyaga aylantirishlari mumkin. Sifatli materiallarning dastlabki narxi deyarli doim tejamkorlik hisobiga kompensatsiya qilinadi — xizmat ko'rsatish vaqtini qisqartirish hamda chiqindi miqdorini kamaytirish orqali.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. AHSS ni presslash uchun eng yaxshi matritsa materiali nima?

590 MPa dan yuqori bo'lgan aksariyat AHSS sohalari uchun Vanadis 4E, CPM 3V yoki shunga o'xshash markalardagi Metallopowder (PM) instrument po'llatlari eng yaxshi tanlov hisoblanadi. An'anaviy D2dan farqli o'laroq, PM po'llatlar nozik, tekis mikrotuzilishga ega bo'lib, uloqtirishga qarshilik ko'rsatish uchun zarur bo'lgan chidamlilikni saqlab, yuqori siqilish kuchini saqlaydi.

2. D2 instrument po'lati nima uchun AHSS bilan ishlashda muvaffaqiyatsizlikka uchraydi?

D2 asosan mikrotuzilmasi tufayli muvaffaqiyatsizlikka uchraydi, bu katta "karbid tolali" struktura o'z ichiga oladi. Yuqori mustahkamlikdagi po'lat (AHSS) shikastlanishida yuqori zarba va kontakt bosimi ta'sir qilganda, ushbu tolalar kuchlanishni jamlash nuqtalari sifatida ishlaydi va bu esa yorilishga hamda chandqalashga olib keladi. Shuningdek, D2 yuqori mustahkamlikdagi materiallar tomonidan yaratiladigan keskin kuchlarga chidamli bo'lish uchun zarur bo'lgan egiluvchanlikka ega emas.

3. Matritsali tikish uchun PVD va CVD qoplamalari o'rtasidagi farq nima?

Asosiy farq — qo'llaniladigan haroratdir. PVD (Fizik bug'lanish usuli bilan dekorlash) past haroratlarda (~500°C) qo'llaniladi, bu vosita po'tolining yumshashish yoki shaklini yo'qotish xavfini oldini oladi. CVD (KImyoviy bug'lanish usuli bilan dekorlash) va TD (Issiqlik diffuziyasi) esa ancha yuqori haroratlarda (~1000°C) qo'llaniladi, bu kuchliroq metallurgik bog'lanish va qalinroq qoplam hosil qiladi, lekin asbobni qayta qattiklashtirishni talab qiladi, bu esa o'lchamdagi buzilish xavfini keltirib chiqaradi.

4. Matritsali tikish uchun qachon Suvorin Metallurgiya (PM) po'tolini ishlatish kerak?

590 MPa dan yuqori zichlik quvvatiga ega bo'lgan metall plyonkalarni bosayotganda yoki parvarishlash xarajatlari tashvish tug'diradigan past quvvatli materiallarni uzoq muddatli ishlab chiqarish uchun PM po'latga o'tishingiz kerak. PM po'latining yoriqlik xavfi yuqori bo'lgan murakkab geometriyalarni o'z ichiga olgan har qanday qo'llanmada ham zarurligi aniqlandi.