Qisqacha

Ikki fazali (DP) po'latlar qattiq martensit orollari yumshoq ferrit matritsasida tarqoq tuzilishga ega bo'lgan yuqori mustahkamlikdagi ilg'or po'latlar (AHSS) hisoblanadi. Ushbu noyob kombinatsiya shakllantirish hamda vujon burchakka chidamlilik talab qilinadigan murakkab avtomobil detallarini preslash uchun g'oya biriktiruvchi pastki oqim kuchiga nisbati (~0,6) va dastlabki yuqori mustahkamlovchi darajasi (n-qiymat) beradi. Biroq, muvaffaqiyatli presslash katta tiklanish (springback) hamda chetlarning troshilish xavfi bilan ishlashni talab etadi. Muhandislar odatda tovon oralig'ini 12–14% gacha oshirishlari va TiC yoki CrN kabi ilg'or parda bilan qoplangan qattiqroq asbob-uskunalaridan foydalanishlari kerak bo'ladi, chunki bu yuqori tonnaj hamda eskirish tezligini hal etish uchun zarur.

Mikrotuzilma va mexanik xususiyatlar

Fazali po‘latning muhandislik qiymati uning alohida ikki fazali mikrotuzilmasida jamlanadi. Cho‘kindi qattiqlovchi aralashmali yuqori mustahkamlikdagi (HSLA) po‘latlardan farqli o‘laroq, DP po‘latlari xossalarini: plastiklik beradigan, doimiy yumshoq ferrit matritsasi va mustahkamlik beradigan tarqoq qattiq martensit orollari hamda ularni o‘z ichiga olgan kompozitsion tuzilmadan olinadi. Deformatsiya paytida kuchlanish martensit atrofidagi yumshoqroq ferrit fazasida jamlanadi, bu esa dastlabki kattaroq qattiqlovchi tezlikka (n-qiymat) olib keladi.

Ushbu mikrotuzilma sovuq shakllantirish uchun maxsus ravishda optimallashtirilgan mexanik xatti-harakatlar namunasini yaratadi. Odatda HSLA sinflari taxminan 0.8 ga teng bo‘lgan cho‘zilish chegarasi/cho‘zuv kuchiga (YS/TS) ega bo‘lsa, DP po‘latlari taxminan 0.6 atrofida bo‘lgan ancha past nisbatni saqlaydi. Bu pastroq cho‘zilish chegarasi material chegaraviy cho‘zuv kuchiga erishishidan oldin plastik deformatsiyani boshlash imkonini beradi va murakkab shakllarni shakllantirishni osonlashtiradi. Ishlab chiquvchi ahamiyatga ega bu yuqori n-qiymatning ayniqsa pastroq deformatsiya oralig'ida (4–6%) ancha e'tiborli ekanligi, bu esa deformatsiyani qism bo'ylab tekis taqsimlashga yordam beradi va press urilishining dastlabki bosqichlarida mahalliy ingichkalashishni oldini oladi.

DP590, DP780 va DP980 kabi keng tarqalgan tijorat sirtlari ularning minimal cho'zilish chidamliliklari (MPa) asosida belgilanadi. Martensit hajm ulushi oshgani sari cho'zilish chidamliligi ortadi, lekin tabiiy ravishda plastiklik pasayadi. Muhandislar ushbu omillarni muvozanatlashi kerak, chuqur tortiladigan qismlar uchun ko'pincha pastroq martensit ulushlarini, shoxobchalar uchun esa kirishga qarshi ishlash eng muhim bo'lganda yuqori ulushlarni tanlaydi.

Chopish qiyinchiliklari: Qaytish va chet qirralarning troshishi

DP po'latni xohlagancha qiladigan, ya'ni uning yuqori me'yorida ish qattiqishishini keltirib chiqaradigan xususiyat ayni shu materialning asosiy ishlab chiqarish kamchiligini ham keltirib chiqaradi: egilib qolish. Chunki material deformatsiya davomida tez qattiqiydi, tayanchda saqlanadigan elastik tiklanish kuchlanishi oddiy po'tgandan ko'ra ancha yuqori bo'ladi. Bu detal taxtadan olingach, uning tomon devorlarining bukilishiga va burchak o'zgarishiga olib keladi hamda montaj uchun o'lcham aniqligini qiyinlashtiradi.

Egilishni kamaytirish uchun jarayon muhandislari bir nechta matritsa dizayn strategiyalaridan foydalanadi. Matritsa sirtini ortiqcha egish materialni to'g'ri geometriyaga ega bo'lish uchun dam olish imkonini beradi. Shuningdek, devor simlari yoki qattiqlovchilarni loyihalash geometriyani o'z o'rnida ushlab turadi. Yana bir ilg'or usul — press urilishining oxirida qoldiq siqilish kuchlanishini kamaytirish maqsadida yuqori kuchlanishni berish orqali shaklni "o'rnatish"dir.

Chegara yorilishi cho'zilgan flanets operatsiyalari paytida ayniqsa, yana bir muhim muvaffaqiyatsizlik turi hisoblanadi. Yumshoq ferit va qattiq martensit orasidagi qattiklik farqi kesilgan chegaralarda kuchlanishni jamlashiga olib keladi, natijada mikro-bo'shliqlar hosil bo'ladi, ular yorilishlarga aylanishi mumkin. SSAB taklif qiladi chuqur tortish yoki cho'zilgan chegaralar talab qilinadigan geometriyalar uchun maxsus "Ikki fazali yuqori shakllanuvchanlik" (DH) sinflaridan foydalanishni. Ushbu 3-avlod AHSS sinflari saqlanayotgan avstenit bilan TRIP yordamchi mikrotuzilmalardan foydalanib, standart DP sinflarga nisbatan yuqori darajadagi chegara yorilishga chidamli bo'lish uchun yuqori deformatsiyalangan darajalarda shakllanuvchanlikni saqlaydi.

Asbob va matritsa dizayni bo'yicha ko'rsatmalar

Ikki fazali po'latni preslash uchun oddiy po'lat yoki HSLA uchun ishlatiladigan standart asbob parametrlarini asosiy qayta ko'rib chiqish talab etiladi. Eng muhim sozlash — urish tozaligi. DP po'latlarda materialning yuqori kesish mustahkamligi tufayli metall qalinligining taxminan 9% atrofida bo'lgan standart tozaliklar ko'pincha jiddiy chegaraviy shikastlanishga olib keladi.

Ma'lumotlar Tata Steel punch sozlamasini oshirish quyidagilarni yaxshilaydiganligini ko'rsatadi 12–14%boshqa bir tadqiqotda, sozlamani 9% dan 12% gacha oshirish qismning bo'linish darajasini 22% dan nolga yaqin darajada kamaytirdi. Bu kattaroq bo'shliq kesish chetidagi kuchlanish holatini o'zgartiradi va mikroskopiya troshchinalarining flantsaga tarqalish ehtimolini kamaytiradi.

Asbob eskirishi ham tezlashadi. DP po'tsoli tayyorlash uchun talab qilinadigan yuqori kontakt bosimi — tuzilma komponentlari uchun ko'pincha 600 tonnadan oshadi — yopishish va shablon tez eskirishiga olib kelishi mumkin. Xizmat muddatini uzaytirish uchun asbob po'tolari Titan karbidi (TiC) yoki Xrom nitridi (CrN) kabi qattiq, past ishqalanishli qopqamlar bilan qoplanishi kerak. Shunihamda, press o'zida ushbu yuqori yuk ostida egilishni oldini oladigan etarlicha qattiqlikka ega bo'lishi kerak, aks holda detallarning aniq to'g'riligi buziladi.

Ushbu kuchaytirilgan jihoz talablari bilan duch keladigan ishlab chiqaruvchilar uchun maxsus sohil xizmat ko'rsatuvchi bilan hamkorlik qilish ko'pincha eng samarali yo'ldir. Shaoyi Metal Technology komyplex tashkil çözümlerini ponudaydi namoyish etishdan massali ishlab chiqarishgacha bo'lgan oraliqni qoplanuvchi. 600 tonnagacha bo'lgan pres imkoniyatlari va IATF 16949 sertifikati bilan ular boshqaruv tayanchlari va pastki ramkalar kabi muhim komponentlar uchun DP hamda DH klassli ilg'or yuqori mustahkamlikdagi po'latlarning qattiq tonnaj talablari va aniq talablarini qondirishga tayyormi.

Pishirish qattiqlovlanishi va yakuniy ishlash

Ikki fazali po'latning yashirin afzalliklaridan biri — "Pishirish orqali qattiqlovlanish" (BH) effekti. Bu avtomobil bo'yash jarayonida, odatda taxminan 20 daqiqa davomida 170°C atrofida sodir bo'ladigan hodisa. Ushbu issiqlik jarayonida po'lat mikrotuzilmasidagi erkin karbon atomlari tarqalib, presslash paytida hosil bo'lgan dislokatsiyalarni blokirovka qiladi.

Bu mexanizm detal o'lchamlariga ta'sir qilmasdan, odatda 50 dan 100 MPagacha oshadi, silliqlik kuchini jiddiy ravishda oshiradi. Bu statik kuch avtomobil muhandislari uchun materialning qalinligini kamaytirish (ingichka materialdan foydalanish) imkonini beradi va natijada transport vositasining og'irligini kamaytiradi, shu bilan birga yakuniy detallar zilzilaga chidamli bo'lish talablariga javob beradi. Pressxona tomonidan ishlab chiqilgan qattiqlovchi xususiyat va bo'yoqxonadan keyin paydo bo'ladigan qattiqlovchi xususiyat birlashmasi oxirgi komponentga istisno darajadagi energiya so'rash imkonini beradi, bu esa DP po'latni B-pillarlar, tom reylari va ko'ndalang a'zolar kabi xavfsizlik tarmog'i komponentlari uchun standart tanlov qiladi.

Xulosa: AHSS ishlab chiqarish uchun optimallashtirish

Ikki fazali po'lat zamonaviy avtomashina muhandisligida xavfsizlik talablariga javob berish uchun zarur bo'lgan mustahkamlik va ishlab chiqarish amalga oshirilishini ta'minlaydigan plastiklikni taqdim etadigan muhim muvozanat nuqtasini ifodalaydi. Material aniq qiyinchiliklarni — ayniqsa, egilish boshqaruvi va asbob eskirishi jihatidan — keltirib chiqarsa ham, ular ma'lumotga asoslangan matritsa dizayni hamda mos press tanlovi orqali samarali ravishda hal etilishi mumkin. Ferit-martensit mikrotuzilmasining noyob fizikasi hurmat bilan qaralganda hamda tovushli tirqish kabi parametrlar tavsiya etilgan 12–14% oralig'iga moslashtirilsa, ishlab chiqaruvchilar ushbu ko'p tomonlama materialning og'irlikni tejash va ishlash imkoniyatlaridan to'liq foydalanishlari mumkin.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. Ikki fazali po'lat HSLA po'toli qanday farq qiladi?

Yuqori mustahkamlikli past qotishgan (HSLA) po'latlar cho'kindi qattiqlovchi mikroqotishlarga tayanadi, ikki fazali (DP) po'latlar esa ferit va martensitning ikki fazali mikrotuzilmasiga tayanadi. Bu DP po'latlarga pastroq oqish chegarasini mustahkamlikka nisbati (~0.6 vs HSLA uchun 0.8) va boshlang'ich ishqalanish tezligini oshirish imkonini beradi, natijada teng kuchlanish mustahkamligida yaxshiroq shakllantirish imkoniyati paydo bo'ladi.

dP po'tolni presslash uchun tavsiya etiladigan tikuv teshigi bo'shlig'i qanday?

Oddiy po'tol uchun ishlatiladigan standart tikuv teshigi bo'shliqlari (taxminan 9%) odatda DP po'tol uchun juda tor bo'ladi va chetini yorilishiga olib kelishi mumkin. Sanoat bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar DP po'tol uchun bo'shliqni 12–14%material qalinligining yaxshiroq chet sifati va uskuna xizmat muddatini ta'minlash uchun oshirishni maslahat beradi.

ikki fazali po'tolda qaytish hodisasini nima keltirib chiqaradi?

Shaklga keltirishdan keyin materialning yuqori elastik tiklanish tufayli prujinani qaytarish sodir bo'ladi. DP po'latining yuqori mustahkamlovchi darajasi deformatsiya davrida katta miqdordagi elastik energiyani saqlashini anglatadi. Matritsa ochilganda bu energiya chiqariladi va qism qaytib prujinalanadi yoki bukiladi. Bu matritsa dizaynida ortiqcha qopqoq yoki qayta urish orqali kompensatsiya qilinishi kerak.

4. Ikki fazali po'latni payvandlash mumkinmi?

Ha, DP po'tlari odatda yaxshi payvandlanuvchanlikka ega, lekin aniq uglerod ekvivalentini hisobga olish kerak. Quyiroq mustahkamlikdagi navlar (DP590) osongina nuqtali payvandlanadi, lekin yuqori mustahkamlikdagi navlar (DP980 va undan yuqori) payvandlanmagan zona uchun nozik sinishlarni oldini olish uchun elektrod kuchini oshirish yoki maxsus impulslar jadvalini qo'llash kabi payvandlash parametrlarini sozlashni talab qilishi mumkin.