不锈钢根本常识

  宝新不锈 不锈钢基础知识 一、不锈钢的定义 二、不锈钢的分类 三、合金元素的作用 四、不锈钢的一般物理性质 五、不锈钢材料的基本性能 六、不锈钢的焊接性能 七、不锈钢的耐腐蚀性能 八、不锈钢的冲压性能 宝新不锈 一、不锈钢的定义 ? 不锈钢的定义:不锈钢是指在大气中不容易 生锈的钢;是在特定的酸、碱、盐条件中比 较耐腐蚀的钢。 ? 由于不锈钢具有优异的耐腐蚀性、成型性, 以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点, 因此在石油化工、原子能源、轻工、纺织、 食品、家用器械等方面得到了广泛的应用。 宝新不锈 二、不锈钢的分类 不锈钢的分类方法比较多,但通常按它的组织特点 来进行分类,按这种方法可以将不锈钢分成五大类, 就是奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、 双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。 不 锈 钢 组 织 分 类 图 宝新不锈 二、不锈钢的分类 1、奥氏体不锈钢 ? ? ? 奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。 工业牌号可分为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N两大类型。 在正常热处理条件下,钢的基体组织为奥氏体,在不恰当热 处理或不同受热状态下,在奥氏体基体中有可能存在少量的 碳化物及铁素体组织。 奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能,只能 采用冷变形的方式进行强化。 可以通过加入钼、铜、硅等合金化元素的方法得到适用于各 种使用条件的不同钢种,如316L、304Cu等。 无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的 重要特性。 ? ? ? 宝新不锈 二、不锈钢的分类 2、铁素体不锈钢 ? ? ? 铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热处 理方法改变它的组织结构。 铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等特 点。 根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体不 锈钢(如409L)和普通铁素体不锈钢(如430)两大类。 马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。 具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。 马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。 3、马氏体不锈钢 ? ? ? 宝新不锈 二、不锈钢的分类 4、双相不锈钢 ? 双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以 通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。 ? 这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。 5、沉淀硬化不锈钢 沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以 0Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以 OCrl7Ni7Al 和OCrl5Ni25Ti2MoVB为代表)和奥氏体加铁素体沉淀 硬化不锈钢(以PH55A、B、C为例)。 ? 这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的 成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏 体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体 沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧 性。 ? 这类钢的铬含量在17%左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具 有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。 ? 宝新不锈 三、合金元素的作用 一般情况下纯金属具有比较高的塑性,当 加入其他合金元素后,形成单相固溶体时也有 较好的塑性,如铁镍合金可形成连续固溶体, 因此铁与镍在任意比例的情况下,合金的塑性 都是很高的。 但在含有其它元素的条件下,形成不溶于 固溶体或部分溶于固溶体的金属间化合物,使 金属的塑性降低,因此合金的塑性比纯金属或 单相固溶体的塑性差。 宝新不锈 三、合金元素的作用 ? ? 铁:是不锈钢的基本金属元素; 铬:是主要铁素体形成元素,铬与氧结合能生成耐腐蚀 的Cr2O3钝化膜,是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一, 铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力,一般不锈中的 铬含量必须在12%以上; 碳:是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度,但在 碳钢中含碳量越高塑性越差,另外碳对耐腐蚀性也有不 利的影响。 镍:是主要奥氏体形成元素,能减缓钢的腐蚀现象及在 加热时晶粒的长大; ? ? 宝新不锈 三、合金元素的作用 ? 钼:是碳化物形成元素,所形成的碳化物极为稳定,能阻 止奥氏体加热时的晶粒长大,减小钢的过热敏感性,另外 钼元素能使钝化膜更致密牢固,从而有效提高不锈钢的耐 Cl-腐蚀性; 铌、钛:是强碳化物形成元素,能提高钢的耐晶间腐蚀能 力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响,因此在表 面要求较高的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。 氮:是强奥氏体形成元素,可显著提高钢的强度。但是对 不锈钢的时效开裂影响较大,因此在冲压用途的不锈钢中 要严格控制氮含量。 磷、硫:是不锈钢中的有害元素,对不锈钢的耐腐蚀性和 冲压性都会产生不利影响。 ? ? ? 宝新不锈 四、不锈钢的一般物理性质 1、热传导 不锈钢的热传递速度比较慢,例如:不锈钢的热传导率和铝相比 430钢种为1/8,304钢种为1/13,与碳钢相比分别为1/2和1/4。 ? 常温下与其它材料相比较的热传导率如表1所示。 表1 各种材料在常温下的热传导和线膨胀系数 热传导率 线) ? 与碳钢相比304钢种 银 4.12 19 的线钢种的线 数稍小。另外,铝、 铬 0.96 17 铜的膨胀系数要比不 镍 0.84 12.8 锈钢大。 铁 0.79 11.7 ? 各种材料的线 SUS304 0.16 16.4 ? 宝新不锈 四、不锈钢的一般物理性质 3、不锈钢的电阻 与纯金属相比,合金的比电阻一般比较大,不锈钢也是如此, 与它的构成元素Fe、Cr、Ni相比,电阻值明显要大。 表2 各种材料的电阻 比电阻(室温 温度系列 ? 钢中的合 材 料 条件下)Ω cm /℃ 金元素越 银 1.62×10-6 4.1×10-3 多,电阻 -6 -3 铜 1.72 × 10 4.3 × 10 就越大, 纯 铝 2.75×10-6 4.2×10-3 金 如 304 钢 种 Ni 7.2×10-6 6.7×10-3 属 要 比 430 钢 铁 9.8×10-6 6.6×10-3 17×10-6 2.1×10-3 Cr 种 大 , 导 310S 钢 种 体 青铜(锡-铜) 15×10-6 0.5×10-3 则更大。 SUS430(铁-18%Cr) 60×10-6 0.8×10-3 ? 合 SUS304(铁-18%Cr)-8%Ni 金 SUS310S(铁-25%Cr)-20%Ni NiCr(nNi-Cr) 铁-Cr-铝合金 72×10-6 78×10-6 108×10-6 140×10-6 0.6×10-3 0.5×10-3 0.1×10-3 0.1×10-3 宝新不锈 四、不锈钢的一般物理性质 4、不锈钢的磁性 表3 材料 SUS430 铁 各种材料的磁性性质 磁性性质 强磁性 强磁性 强磁性 透磁率:?(H=5Oe) - Ni 1.5(65%加工) 14.8(55%加工) - SUS304 非磁性(冷加工时有磁性) SUS301 非磁性(冷加工时有磁性) SUS305 非磁性 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 1.屈服强度(力学符号σ ? ? ? 0.2,英文缩写YS) σ 0.2=P0.2/F0 P0.2—拉伸试样塑性变形量为0.2%时承受的载荷 F0 —拉伸试样的原始截面积 ? 材料的屈服强度小,表示材料容易屈服,成形后回弹小, 贴模性和定形性好。 σ b=Pb/F0 Pb—拉伸试样断裂前承受的最大载荷 F0—拉伸试样的原始截面积 材料的抗拉强度大,材料变形过程中不容易被拉断,有利 于塑性变形。 2.抗拉强度(力学符号σ b,英文缩写TS) ? ? ? ? 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 3.屈强比(σ 0.2/σ b) ? 屈强比对材料冲压成形性能影响很大,屈强比小,材料由屈 服到破裂的塑性变形阶段长,成形过程中发生断裂的危险性 小,有利于冲压成形。 表4. 常见不锈钢材料的屈强比 一般来讲,较小 的屈强比对材料 在各种成形工艺 中的抗破裂性都 有利。 屈服强度 (N/mm2) 300 抗拉强度 (N/mm2) 670 ? 钢种 SUS304 屈强比 0.45 SUS304(Cu) SUS316 SUS316L SUS430 SUS409L 295 312 245 350 241 640 625 525 510 410 0.46 0.50 0.47 0.69 0.59 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 4.延伸率(力学符号,英文缩写EL) ? 延伸率是材料从发生塑性变形到断裂的总的伸长长度与原 有长度的比值,即: 式中 δ — 材料的延伸率(%) L— 试样被拉断时的长度(mm) L0— 拉伸前试样的长度(mm) ? ? 材料的延伸率大,就是材料允许的塑性变形程度大,抗破 裂性好,对拉深、翻边、胀形各类变形都有利。 一般来说,材料的翻边系数和胀形性能(埃里克森值)都 与延伸率成正比关系。 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 5.应变硬化指数(n) ? 应变硬化指数就是通常所说的n值,表示材料冷 作硬化现象的一个指标,可以反映材料的冲压成 形性能。 应变硬化指数大,显示材料的局部应变能力强, ? 防止材料局部变薄能力强,使变形分布趋于均匀 化,材料成形时的总体成形极限高。 五、不锈钢材料的基本性能 6.冷加工诱变马氏体转变点Md(30/50) 1) 定义 ? 宝新不锈 Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb 表示经 30% 的冷变形后生成 50% 马氏体 的温度。 ? 马氏体转变点 Md(30/50) 越低,在冷加 工变形过程中诱变马氏体不容易产生, 冷作硬化程度小,越有利于拉深成形。 其中Ni含量对诱变马氏体转变点的影响 是很明显的,Ni含量高,马氏体转变点 降低,材料在冷变形过程中硬化程度小。 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 6.冷加工诱变马氏体转变点Md(30/50) 2) 产生原理 ? 不锈钢的冷作硬化现象主要是由两种 原因引起的: 一种是位错增多引起的加工硬化; 一种是组织转变(奥氏体转变为马氏体 转变)引起的加工硬化。 ? 对 SUS430钢种而言,加工变形过程中 不会发生组织转变,其冷作硬化现象 全部是由位错的增多引起的。 ? 304 钢种在冷变形过程中两种硬化现 象都存在,而且组织转变引起的硬化 是主要的,这也是奥氏体不锈钢的冷 作硬化现象比铁素体不锈钢要明显、 加工硬化系数(n值)大的原因。 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 7、晶粒度(N) 1) 定义 晶粒度的物理意义可根据以下公式表示: ξ =2N+3 ξ —每平方毫米截面积上的晶粒数 N —晶粒度 2) 解释与应用 ? 晶粒度N级别越高,单位截面积上的晶粒数越多,材料的晶粒就 越细,强度越大。 ? 晶粒较大时,有利于提高材料的塑性应变比(R),并降低屈强 比和屈服伸长。但晶粒较大时,它们在材料表层取向不同,变 形量差异比较明显,材料表面易出现“桔皮”现象。细化晶粒 可减轻桔皮现象发生,但晶粒过细,R值会减小,屈强比和屈服 伸长都会增大,不利于成形。 ? 304钢种的晶粒度一般要求在7-9级之间。 宝新不锈 五、不锈钢材料的基本性能 8、晶粒度(N) 304钢种的晶粒度与机械性能的关系 宝新不锈 六、不锈钢的焊接性能 1、不锈钢的焊接特性: ? 由于不锈钢的电阻系数远大于低碳钢,在焊接时焊条及焊接区 的母材都比较容易被加热而融化,同时使熔区周围的基体过热, 造成焊区变形不均和晶粒粗大。 不锈钢的线膨胀系数大,导热系数小,热量不易传递,焊接时 熔深大,焊接加热使结构膨胀,冷却时产生较大的收缩变形和 拉应力,容易引起热裂纹。 不锈钢焊接加工后,在焊接热影响区内容易引发晶间腐蚀。原 因是在焊接热影响区内,在敏化温度(450℃—850℃)区间, 基体局部贫铬,难以钝化,造成耐蚀性明显下降,于是在相应 的腐蚀环境中优先被腐蚀,钢的晶界由于受腐蚀变宽。这时腐 蚀部位的塑性和强度已严重丧失,冷弯时出现裂纹、脆断,腐 蚀部位落地无金属声。 ? ? 宝新不锈 六、不锈钢的焊接性能 2、不锈钢焊接的防范措施: ? 控制焊接电流:不锈钢的焊接规范要小于低碳钢,电流量约 为低碳钢的80%。 加快焊接速度:尽可能使用较快的焊接速度,目的是减少热 影响区宽度,缩短焊缝在敏化温度区间的停留时间,使焊缝 处于一次稳定状态,以及细化焊缝组织。 合理选择焊接材料:焊接时要选择合适的焊接材料、保护气 氛。焊丝的化学成分对焊缝部位的耐蚀性有重要影响,焊条 应具有与母材相似的化学成分,这样可以使焊缝金属与母材 具有相似的化学成分,一般被认为可以实现最佳的耐腐蚀性。 焊接前后的清理:材料的表面必需在焊接之前进行清理,焊 接之后去除焊渣。 ? ? ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 1、不锈钢耐腐蚀性的含义及原理 ? 不锈钢是一种较耐腐蚀的钢,但不是绝对不生锈的钢,到目 前为止没有发明在任何条件下均不腐蚀的钢,因此具体的钢 种是适应在一定的的使用环境中使用。 ? 不锈钢的耐腐蚀原理为:在钢的表面铬与氧结合生成 Cr2O3钝 化膜,这种钝化膜结构致密、稳定,厚度1—6nm。是金属基 体的保护膜,并且随着钢中铬含量的增加,钝化膜的厚度和 强度也会相应增加。因此,在大气、水等弱介质中和硝酸等 氧化性介质中,钢的耐腐蚀性随着其中铬含量的提高而加强。 当铬含量≥ 12% 时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不 易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。所以通常称不锈钢是铬含量为 12%以上的铁基合金。 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.1点蚀 1)发生原理 ? 当介质中存在某些活性阴离子( CI-)时,这些阴离子 首先被吸附在金属表面某些点上,从而使不锈钢表面钝 化膜发生破坏。一旦表面钝化膜破坏,在表面缺陷处易 显露基体金属,使其呈活化态,而钝化膜处为钝态,这 样就形成了活性 - 钝性腐蚀电池,由于阳极面积比阴极 面积小的多,阳极电流密度很大,腐蚀往深处发展,金 属表面很快就被腐蚀成小孔。 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.1点蚀 2)防止点蚀的途径 ① 选用耐点蚀的材料,钢中添加钼并提高铬含量,如316L钢种; ② 采用合理的热处理制度,使不锈钢基体处于完全固溶状态; ③ 减少溶液中卤素离子的浓度,提高溶液的PH值; ④ 搅拌溶液,避免溶液的局部浓缩,防止杂质附着在钢表面上; ⑤ 提高不锈钢的表面光洁度; ⑥ 降低介质的温度; ⑦ 采用阴极保护措施。 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.2 缝隙腐蚀 1)发生原理 ? 金属与金属或金属与非金属之间所构成的缝隙内,有 关物质的移动受到了阻碍,形成浓差电池从而产生局 部腐蚀,这种腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀常发生在不锈钢设备的连接处。 ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.2 缝隙腐蚀 2)防止缝隙腐蚀的途径 ? ? ? ? 选用耐缝隙腐蚀的材料,可选用含钼的不锈钢和含钛的 不锈钢。 改善设计方案,尽量避免有缝隙的设计,或使缝隙尽量 敞开。尽可能避免采用金属与非金属的联接件。 增加介质液体的流量,防止杂质及污染物在缝隙部位沉 积 。 增大PH值,减少CI-离子浓度,降低缝隙腐蚀敏感性。 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.3应力腐蚀 1)发生原理 ? 应力腐蚀(SCC)是指金属和合金在腐蚀介质和拉应 力的同时作用下引起的金属破裂。 应力腐蚀的特征是形成腐蚀-机械裂缝,这种裂缝不 仅可以沿着晶界发展,而且也可穿过晶粒。由于裂 缝向金属内部发展,使金属结构的机械强度大大降 低,严重时能使金属设备突然损坏。 ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.3应力腐蚀 2)应力腐蚀开裂的条件有: ? ? 存在一定的拉应力,如存在压缩应力可减缓应力腐蚀。 金属本身对应力腐蚀具有敏感性,合金和含有杂质的金 属比纯金属容易产生应力腐蚀。 存在能引起该金属发生应力腐蚀的介质:可能引起不锈 钢产生应力腐蚀破裂的介质主要有:氯化物水溶液、沸 腾氢氧化纳溶液、高温高压含氧高纯水、海水、海洋大 气、硫化氢水溶液等。 ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.3应力腐蚀 3)影响应力腐蚀的因素 ? ? ? ? ①氯离子浓度的影响,氯离子浓度升高,应力腐蚀所需要的时间缩短。 ②介质温度的影响,一般认为,温度升高易发生应力腐蚀,但温度过 高,会发生全面腐蚀却抑制了应力腐蚀。 ③合金元素的影响,钢中合金元素镍、硅的增加,能提高奥氏体不锈 钢在 MgCI2 溶液中抗应力腐蚀破裂能力,钢中的氮、磷等元素会降低 不锈钢在浓氯化物介质中的耐应力腐蚀破裂能力。 ④残余应力的影响,制品的变形程度大,残余应力大,容易引发应力 腐蚀开裂。 ①正确选用材料,避免使用对应力腐蚀敏感的材料。 ②合理设计,避免加工程度过大,残余应力大或应力集中。 ③注意使用条件,避免表面积存腐蚀介质,尤其是要避免氯离子的局 部浓缩。 4)防止应力腐蚀的途径 ? ? ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.4晶间腐蚀 1)腐蚀原理 ? 晶间腐蚀是材料沿着晶粒间界受到腐蚀,使晶粒间丧失结合力 的一种局部腐蚀现象。受到这种腐蚀破坏的零件,有时候外表 仍是光亮完好的,但由于晶粒之间的结合力丧失,材料的强度 已基本丧失,严重的会丧失金属声音。 产生晶间腐蚀的原因一般普遍认为是晶界合金元素的贫化。就 是经过敏化温度的钢,在晶界析出铬的化合物,沿晶界就会形 成贫铬区,在腐蚀介质的作用下,沿晶界的贫铬区先发生腐蚀。 不论是奥氏体、铁素体或双相不锈钢都可能出现晶间腐蚀。奥 氏体和双相不锈钢晶间腐蚀的敏化温度范围是450℃~850℃, 铁素体不锈钢在850℃以上。 ? ? 宝新不锈 七、不锈钢的耐腐蚀性能 2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.4晶间腐蚀 2)防止晶间腐蚀的途径 ? ? 铬元素含量增大,可以降低晶间腐蚀敏感性。 添加稳定化元素钛和铌,因钛和铌与碳的亲和力强,可以 生成稳定的NbC和TiC,避免铬与碳结合,从而减少晶间贫 铬区的产生。 碳、氮、磷、硅等元素的存在对材料耐晶间辐射都是不利 的,因此要尽量降低这些元素的含量。 热处理时要避免在敏化温度区间停留时间过长,避免在晶 间碳化物的析出及晶粒粗大化。 ? ? 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 基本的冲压成形加工工艺有 ? ? ? ? 拉深工艺 胀形工艺 翻边工艺(包括扩孔) 弯曲工艺 对应的材料的性能为胀形成形性能、翻边成形性 能、扩孔成形性能和弯曲成形性能。要了解冲压成形 性能首先要了解冲压成形工艺。 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 1 拉深成形工艺 ? 拉深是利用专用模具将冲裁 或剪裁后所得到的平板坯料 制成开口的空心件的一种冲 压工艺方法。 其特点是板料在凸模的带动 下,可以向凹模内流动,即 依靠材料的流动性和延伸率 成形,如图2所示。 宝新生产的304Cu、304Ni8.5 和304Ni9比较适合于这种冲 压方式 ? ? 图2 拉深成形示意图 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 1 拉深成形工艺 深过程中出现的问题及防止措施 ? 起皱及防止措施 常见的防皱措施是采用压边圈,把 法兰部分压紧在凹模表面上。另外多 道拉深时,也可用反拉深防止起皱, 左图表示出反拉深情况。 ? 凸耳现象 产生凸耳的原因是毛坯的各向异性, 是材料不同角度上R值不同造成的。 一般来说加工后的圆形制品有4个凸耳,R值低的角度方向,坯 料变厚,筒壁高度较低;R值高的角度方向,坯料厚度变化不大, 筒壁高度较高。凸耳需要用修边工序去除,增加工序而且浪费材料, 因此不希望发生。 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 1 拉深成形工艺 ? ? 差温拉深工艺介绍 根据不锈钢的特性,再介 绍一种实用的拉深工艺— 差温拉深。该工艺的缺点 是模具昂贵、操作复杂, 生产率比较低,主要用于 不锈钢、耐热钢和形状复 杂的制品。 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 2 ? 胀形成形工艺 胀形是利用模具强迫坯料 厚度减薄和表面积增大, 以获取零件几何形状的冲 压加工方法。 特点是坯料被压边圈压死, 不能向凹模内流动,完全 依靠材料本身的延伸成形。 宝新304钢种中来自日本日 新制钢的原料比较适合于 这种冲压方式 。 ? ? 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 3 翻边成形工艺 ? ? 翻边是利用模具把坯料上的孔缘或者外缘翻成竖边的冲 压加工方法,如左图所示。 在圆孔翻边的中间阶段,即凸模下面的材料尚未完全转 移到侧面之前,如果停止变形,就会得到右图所示的成 形方式,这种成形方式叫做扩孔,生产应用也很普遍。 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 4 弯曲成形工艺 ? 弯曲成形是将板料、棒 料、管料或型材等弯成 一定形状和角度零件的 成形方法,如左图所示。 一般的304薄板都不会 产生弯曲开裂现象。 430钢种在板厚较厚时 容易产生弯曲开裂现象。 ? ? 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 5、常见破裂形式 ① α 破裂 ? 由于坯料所受拉应力超过 材料强度引起的破裂。 ? 拉深件的底部和侧壁传力 区的破裂与胀形件破裂都 属于α 破裂,拉深破裂一 般产生在零件侧壁传力区, 胀形破裂总是出现在变形 区。典型α 破裂形态见右 图。 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 5、常见破裂形式 ② β 破裂 ? 由于坯料的伸长变形超 过材料的局部延伸率引 起的破裂。 伸长类翻边产生的破裂 属于β 破裂,破裂一般 产生在孔缘处。 典型β 破裂形态见左图。 ? ? 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 5、常见破裂形式 ③ 弯曲破裂 ? 由于弯曲变形区的外层 材料中拉应力过大超过 材料的强度引起的破裂。 ? 弯曲破裂形态见右图。 ? 如在弯曲过程中发生开 裂现象,可通过打磨工 件边部等措施来改善。 八、不锈钢的冲压性能 6、工件破裂的常用冶金调查方法 马氏体含量 对发生破裂的工件进行马 氏体含量测定,通过材料 变形的形态,判定是否为 材料原因造成的破裂; 35 30 25 20 15.3 垂直方向 对角方向 平行方向 15 10 9.6 5 0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 测量点 65 八、不锈钢的冲压性能 6、工件破裂的常用冶金调查方法 ? 按试验项目要求,对工件进行切割分解; ? 在工件的开裂部位及非 开裂部位取样并测定其 0.85 厚度分布状态; 0.8 实 测厚 度值 (mm) 0.835 0.805 0.771 0.736 0.751 0.783 0.743 0.77 0.729 深冲变形厚度变化图 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 1 2 ZP0.746mm BX0.680mm 0.702 0.702 0.708 0.693 0.691 0.696 0.682 0.681 0.68 0.683 0.653 0.65 0.653 0.65 0.652 0.65 0.649 0.641 0.64 0.648 0.634 0.62 0.624 0.602 0.59 0.593 0.595 0.588 0.576 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 BX原始 BX1 BX2 ZP原始 ZP 厚度测量部位 宝新不锈 八、不锈钢的冲压性能 6、工件破裂的常用冶金调查方法 ? 测试材料化学成份; ? 对材料进行结晶组织分析; ? 在开裂部位取样进行夹杂物分析。

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