کشش عمیق در فولاد ضد‌ زنگ و آلیاژهای نیکل به توازن دادن ویژگی‌های متفاوت میانه می‌پردازد. تنظیم سختی و ویژگی‌های مکانیکی دیگر، در انتخاب مناسب‌ترین آلیاژ برای فرآیندهای تولید به کار می‌رود. برای مثال، ممکن است در یک کارخانه نیاز به تولید قطعاتی از فولاد ضد‌ زنگ یا استیل ضد‌ زنگ باشد. اما زمانی که مشخص می‌شود که استحکام و ویژگی‌های مکانیکی مواد اولیه از آنچه مورد انتظار است، بیشتر است، این ممکن است منجر به سختی و مقاومت بیش از حد در فرآیند شکل‌دهی و فرم‌پذیری قطعه شود. تأثیر عناصر آلیاژی بر فولاد و فرایندهای تولید ورق، در رفتار فلز در مراحل بعدی تولید تأثیر زیادی دارد. در این مقاله به تأثیر عناصر آلیاژی بر فولاد، به خصوص فولاد ضد‌ زنگ و عوامل مؤثر در کشش عمیق پرداخته شده و برخی اطلاعات مفید در این زمینه ارائه شده است. مواد انعطاف‌پذیر برای فرآیندهای خم کردن و شکل‌دهی ورق مورد ترجیح قرار می‌گیرند. انعطاف‌پذیری این مواد می‌تواند از مزایای مهم آنها باشد، اما برخی آلیاژها قابلیت‌های مختلفی دارند.

و این امر باعث کاهش قابلیت فرم‌پذیری خواهد شد. می‌خواهید به فولاد ضدزنگ با شکل‌پذیری مطلوب و استحکام کششی مناسب دست پیدا کنید، باید یک سری عملیات اضافه روی آن اعمال شود؛ در غیر این صورت نمی‌توانید انتظار بیهوده داشته باشید.

زمانی که یک قطعه مراحل فرم‌دهی در قالب چند مرحله‌ای یا پروگرسیو را طی می‌کند، تحت کار سرد ناشی از فشارهای مراحل اولیه قالب سخت می‌شود. این کار مواد اولیه را تبدیل به جسم نیمه‌سخت می‌کند. در چنین شرایطی که فولاد اولیه سخت می‌شود، تکنسین پرس‌کار چندین گزینه پیش‌ روی خود دارد. شاید اولین راه‌کار این باشد که قالب تقویت شود و از پرس با تناژ بالاتری استفاده شود. این کار هزینه بالایی دارند. همچنین باعث می گردد قالب مربوطه زود فرسوده شود. برای اینکه بتوان به عملکرد درست ماده مربوطه پی‌برد، پیشنهاد می‌شود آزمایش‌های کشش در مراحل مختلف روی آن انجام گیرد.

گزینه بهتری که می‌توانید از آن برای شکل‌دادن قطعات استفاده کنید، پیشنهاد دیگر این است که ابتدا قطعات تغییرشکل داده شوند. سپس عملیات حرارتی جهت افزایش سختی و استحکام انجام گیرد. برای اینکه تاثیر عناصر آلیاژی بر فولاد مشاهده شود، باید

<عنوان> تأثیر عناصر آلیاژی بر فولاد

در صنایع مختلف، فاکتورهای بسیاری در تولید فولاد در نظر گرفته می‌شوند. یکی از موارد حائز اهمیت، انعطاف‌پذیری مناسب برای استفاده در شرایط مختلف است. این انعطاف‌پذیری باید همراه با مقاومت مناسبی همراه باشد تا بتواند نیازهای مکانیکی قطعه را به‌خوبی برآورده کند. سختی نیز می‌تواند به‌عنوان یک نشانه از استحکام مورد استفاده قرار گیرد. در آلیاژهای مختلف نظیر استنلس استیل، تنها به سختی توجه نشود بلکه فاکتورهای دیگری نیز اهمیت زیادی دارند. مثلاً مقاومت در برابر خوردگی فلزات و حفظ خواص مکانیکی در دماهای بالا از جمله مسائلی هستند که در انتخاب فولاد مورد توجه هستند.

تولیدکنندگان فولاد باید بتوانند فولادهایی تولید کنند که مشخصات مورد نیاز مشتریان را داشته باشند. اما نکته قابل‌توجه در این راه این است که باید هزینه‌ها نیز کنترل شود و تولید مقرون به صرفه باشد. برای کاهش هزینه‌ها، روش‌های گوناگونی وجود دارند که می‌توان از آن‌ها بهره برد؛ از جمله کاهش تعداد مراحل نورد و کوره در تولید ورق، کاهش مراحل قالب‌گیری در تولید قطعه‌ها، استفاده از ورق با ضخامت کمتر در مراحل طراحی و ایجاد درجات سختی مناسب هستند.

بحث کنیم! طبق تعاریف استاندارد ASTM، فلزات آهنی دارای سطوح مختلفی از سختی هستند. سختی فولاد کم کربن به چند گرید مختلف تقسیم می‌شود، از جمله آن‌ها می‌توان به سطوح زیر اشاره کرد: ⁣

• فلز سختی یک‌چهارمی که حداقل ۱۲۵۰۰۰ psi استحکام کششی دارد
• فلز سختی نیم که حداقل ۱۵۰۰۰۰ PSI استحکام کششی دارد
• فلز سختی سه‌چهارمی که حداقل ۱۷۵۰۰۰ PSI استحکام کششی دارد
• فلز سختی کامل که حداقل ۱۸۵۰۰۰ PSI استحکام کششی دارد

عوامل مختلفی وجود دارند که می‌توانند بر روی میزان سختی فلزات آهنی تاثیر بگذارند. به‌عنوان‌مثال، کاهش یا افزایش عملیات نورد و عملیات آنیل کردن می‌تواند به شکل کارسختی فلز انجام شود. مقادیر سختی که در این بخش ذکر کردیم، کاملاً واقعی هستند و ممکن است فقط ناشی از شرایط تولید و فرآیندهای مربوطه باشند.

به‌عنوان مثال، روش‌های کارسرد برای تولید فلزات ضدزنگ آستنیتی سری ۳۰۰ قابلیت سخت شدن را فراهم می‌کنند اما قابلیت عملیات حرارتی را ندارند.

آنجا که کار سرد در محدوده پلاستیک بین استحکام تسلیم و استحکام کششی اتفاق می‌افتد، نگاهی به جدول خواص ممکن است نشان دهد که استنلس استیل گرید ۳۰۱ انتخاب خوبی برای قطعات پرسی است زیرا محدوده استحکام تسلیم و مقاومت کششی آن نسبتاً گسترده است. این گرید استیل، کشش زیادی را تحمل می‌کند، اما تمایل زیادی به کارسرد دارد. به همین دلیل، ۳۰۱ برای فرآیند کشش عمیق توصیه نمی‌شود.

فولاد ضدزنگ گرید ۳۰۵ با اینکه محدوده‌ی بین استحکام کششی و تسلیم بسیار باریک‌تری دارد، انتخاب مناسب‌تری برای فرایند فرم‌دهی با کشش عمیق است. حدود ۹۰٪ قطعاتی که به کشش عمیق نیاز دارند، از گرید ۳۰۵ استفاده می‌کنند.

همچنین در آلیاژ ۳۰۵ مقدار نیکل بالاتر است؛ به همین علت هنگام تغییر شکل‌، سختی ماده با ‌سرعت کمتری افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است درصد ازدیاد طول یا الانگیشن با سرعت بسیار بالایی کاهش می‌یابد و کم می‌شود؛ به همین علت در عملیاتی که کشش خیلی عمیق مدنظر است، استفاده از آن چندان پیشنهاد نمی‌شود.

از فولاد ضدزنگ گرید ۳۰۲ می‌توانیم به‌عنوان یک انتخاب میانه یاد کنیم. خواص مکانیکی و شکل‌پذیری آن چیزی مابین ۳۰۱ و ۳۰۵ است؛ بنابراین

<پ>این قابلیت را دارد تا مزایا و معایب هر دو آلیاژ را ارائه دهد.فولاد ضدزنگ سری ۴۰۰فولادهای ضدزنگ مارتنزیتی سری ۴۰۰ در واقع همه‌کاره هستند؛ زیرا استحکام‌بخشی آن‌ها با کمک عملیات حرارتی و کار سرد امکان‌پذیر است. آلیاژهای سری ۴۰۰ حتی در حالت آنیل کم می‌توانند استحکام بیشتری نسبت به فولادهای کربنی نشان دهند. درصد ازدیاد طول آن‌ها معمولاً پایین‌تر است و در مجموع فلزات سخت‌تری هستند. پس در حین عملیات فرم‌دهی به نیروی بیشتری نیاز است.هنگامی که قطعات در حین پرس‌کاری به اندازه کافی سخت نمی‌شوند، تولید کننده گزینه دیگری دارد – عملیات حرارتی. در فرآیند عملیات حرارتی قطعات بعد از دستیابی دما به ۹۵۰ تا ۱۰۱۰ درجه سانتیگراد از کوره خارج می‌شوند. سپس برای اینکه به‌سختی مورد نظر برسند، با روند خاصی سرد خواهند شد. فولاد ضد زنگ گرید ۴۱۰ معمولاً بین ۳۵ تا ۴۵ درجه راکول قابل سخت شدن است، در حالی که گرید ۴۲۰ تا حدود ۵۰ درجه و گرید ۴۴۰A بین ۵۰ تا ۶۰ درجه راکول سخت می‌شوند.این گریدها با قابلیت سخت شوندگی بالا لحاظ می‌شوند. بنابراین کوئنچ در دمای محیط معمولاً به نتایج مطلوبی می‌رسد. کوئنچ آب و روغن در موارد خاص>

از گزینه‌های دیگر هستند. برای گریدهای ۴۲۰ و ۴۴۰A از قطعات تنش‌زدایی کنید تا از شکنندگی جلوگیری شود. این موضوع ممکن است برای ورق فلزی مطرح نباشد، اما سایر انواع مواد اولیه قابل انجام است.فولادهای ضدزنگ رسوب سختاگر گریدهای مارتنزیتی به اندازه کافی قابلیت سخت شوندگی ندارند، فولاد زنگ نزن رسوب سخت گزینه مناسبی است. این گروه از فولادهای ضد زنگ حاوی مقادیر کمی مس، آلومینیوم، فسفر یا تیتانیوم هستند. قطعات به صورت سرد فرم‌دهی شده و در شرایط بازپخت با محلول نسبتاً سبک رسوب‌سخت می‌شوند، که در این عملیات عناصر افزوده شده به عنوان ترکیبات بین فلزی رسوب سختی ایجاد می‌کنند که سختی و استحکام فلز را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.فولاد زنگ نزن رسوب سخت مانند ۱۷-۴PH، ۱۷-۷PH، A286 و AM350 مشابه هستند و بسته به در دسترس بودن گرید و عملیات مورد نظر، ممکن است به جای یکدیگر استفاده شوند. با توجه به افزایش قابل توجه بین میزان سختی آنیل شده و نهایی، عملیات حرارت تکمیلی این آلیاژها بسیار مورد توجه هستند.آلیاژهای ۱۷-۴PH و A286 را می‌توان با عملیات حرارتی مختلفی از شرایط آنیل‌کردن یا محلول‌کاری گرفته تا مجموعه‌ای

“`html

عملیات حرارتی و خواص آلیاژهای نیکل

عملیات حرارتی می‌تواند به ویژگی‌های خاصی رسیدگی کند. با استفاده از چندین عملیات حرارتی و تمپر کردن، می‌توان به خواص شگفت‌آوری دست‌یافت.

برای به‌دست آوردن نتایج بهینه برای شکل‌پذیری و استحکام، می‌توانید چرخه‌های عملیات حرارتی را با یک متالورژیست مجرب بررسی کنید.

مواد آلیاژی که دارای نیکل بالایی هستند، راحت‌تر می‌توانند تغییر شکل دهند. در آلیاژهای مختلف ترکیباتی مثل Monel 400 و Inconel 718 و Inconel 800 را مشاهده می‌کنیم.

آلیاژهایی دیگر مانند Inconel 625، Hastelloy C-276، Hastelloy X و Haynes 230 نیز شامل نیکل هستند. این آلیاژها با عملیات سرد تولید می‌شوند و می‌توان با انجام عملیات آنیل بهبود قابلیت شکل‌پذیری آن‌ها را ایجاد کرد.

Inconel 718 قابلیت افزایش سختی با استفاده از عملیات سرد را دارد. همچنین می‌توان با استفاده از روش‌های استاندارد عملیات حرارتی، Inconel 718 را به فشار ۱۸۰۰۰۰ PSI رساند.

“`

تأثیر عناصر آلیاژی بر فولاد

برای بهبود ویژگی‌های مختلف فولاد مانند شکل‌پذیری و مقاومت، مد نظر قرار دادن پارامترهای دیگر از جمله اندازه دانه‌بندی و جهت نورد و برگشت فنری ورق ضروری است. در اینجا، توصیه می‌شود که حتما از تخصص متالورژی استفاده نمایید تا بهینه‌سازی این عوامل مؤثر انجام شود.

یکی از عوامل کلیدی در آماده‌سازی آلیاژ برای کشش عمیق و فرم‌پذیری بهتر، اندازه دانه است. اندازه دانه تأثیر زیادی بر شکل‌پذیری مواد دارد و نمی‌توان آن را نادیده گرفت. بهترین شرایط برای کنترل اندازه دانه، دمای کوره آنیلینگ و سرعت عبور مواد است که نیاز به نظارت دقیق دارد. این موارد می‌توانند به‌خوبی شاهد فرم‌پذیری مطلوبی باشند. اندازه دانه باید ثابت باشد تا به نتایج مطلوب برسیم.

هرگونه ناهمواری در اندازه دانه می‌تواند منجر به پدیده‌های نامطلوبی چون حالت زبر و پوسته پرتقالی در دیواره قطعه در کشش عمیق شود. درصورتی که دانه‌بندی مواد ریز باشد نیز فرآیند شکل‌پذیری دچار سختی خواهد شد.

توصیه می‌شود که در این موارد به استاندارد ASTM مراجعه کنید تا فرآیند اندازه‌گیری دانه به‌خوبی انجام شود و نتایج دقیقی به‌دست بیاورید.

“`html

برای درجه‌بندی اندازه دانه، مقدار ۰۰ برای بزرگترین دانه‌بندی و نرم‌ترین ماده و ۱۳ برای ریزترین دانه‌بندی در نظر گرفته می‌شود. به این ترتیب بهترین اندازه دانه برای کشش عمیق بین ۶ تا ۱۰ می‌باشد و برای بلنک ۹ تا ۱۲ مناسب است. به هرحال بهینه سازی و تعادل بین میزان فرم‌پذیری و استحکام موضوعی پیچیده و چالش برانگیز است. همچنین در نهایت عمق کشش، پیچیدگی قطعه و تعداد مراحل و طراحی قالب نیز از عوامل بسیار تاثیرگذار هستند.

سخن آخردر صنایع مختلف فلزی برای ساخت قطعات و بخصوص قطعاتی که از ورق فلزی با پرس‌کاری تولید می‌شوند به انواع فلزات و آلیاژها به دقت توجه می‌شود. ویژگی‌ها و خواص مکانیکی آلیاژها علاوه بر ایجاد خصوصیاتی مثل استحکام، باعث قابلیت‌های تولیدی مختلف نیز می‌شوند. از طرف دیگر فرایندهای تولید مواد خام و قطعه‌سازی نیز بر رفتار و خواص فلزات تاثیرگذار هستند. مجموع این عوامل چالش‌هایی را پیش روی صنعت‌گران قرار می‌دهد و از طرف دیگر انگیزه‌ای برای توسعه روزافزون مواد و آلیاژهای جدید می‌شود. پیشنهاد آلیاژهای جدید یکی از این راهکارها است، ولی تاثیر فرایندها و عملیات تکمیلی بر روی مواد فلزی نیز بسیار

“`
برای درجه‌بندی اندازه دانه، مقدار ۰۰ برای بزرگترین دانه‌بندی و نرم‌ترین ماده و ۱۳ برای ریزترین دانه‌بندی در نظر گرفته می‌شود. به این ترتیب بهترین اندازه دانه برای کشش عمیق بین ۶ تا ۱۰ می‌باشد و برای بلنک ۹ تا ۱۲ مناسب است. به هرحال بهینه سازی و تعادل بین میزان فرم‌پذیری و استحکام موضوعی پیچیده و چالش برانگیز است. همچنین در نهایت عمق کشش، پیچیدگی قطعه و تعداد مراحل و طراحی قالب نیز از عوامل بسیار تاثیرگذار هستند.

سخن آخردر صنایع مختلف فلزی برای ساخت قطعات و بخصوص قطعاتی که از ورق فلزی با پرس‌کاری تولید می‌شوند به انواع فلزات و آلیاژها به دقت توجه می‌شود. ویژگی‌ها و خواص مکانیکی آلیاژها علاوه بر ایجاد خصوصیاتی مثل استحکام، باعث قابلیت‌های تولیدی مختلف نیز می‌شوند. از طرف دیگر فرایندهای تولید مواد خام و قطعه‌سازی نیز بر رفتار و خواص فلزات تاثیرگذار هستند. مجموع این عوامل چالش‌هایی را پیش روی صنعت‌گران قرار می‌دهد و از طرف دیگر انگیزه‌ای برای توسعه روزافزون مواد و آلیاژهای جدید می‌شود. پیشنهاد آلیاژهای جدید یکی از این راهکارها است، ولی تاثیر فرایندها و عملیات تکمیلی بر روی مواد فلزی نیز بسیار

در این مقاله، تاثیر عناصر آلیاژی و فرآیندهای جانبی بر خواص فولاد را بررسی می‌کنیم و راهکارهای اصلی برای بهبود قابلیت کشش را به اشتراک می‌گذاریم. گروه صنعتی فولاد کاران