Mae'r newidiadau perfformiad yn S690QL1 yn ystod plygu yn cael eu llywodraethu gan gyfreithiau metelegol cymhleth sy'n wahanol iawn i ddur ysgafn. Mae deall y cyfreithiau hyn yn hanfodol i atal methiant trychinebus mewn gwasanaeth.
Dyma ddadansoddiad manwl o'r cyfreithiau newid perfformiad a'u goblygiadau peirianyddol.
1. Egwyddorion Metelegol Craidd: Y Man Cychwyn
Mae S690QL1 yn ddur wedi'i dorri a'i dymheru (Q&T) gyda microstrwythur martensitig/bainitig tymherus. Mae'r microstrwythur hwn yn:
Cryf iawn (cynnyrch Mwy na neu'n hafal i 690 MPa) a chaled (effaith -60 gradd).
Metasefydlog a dadleoli-gyfoethog.
Anisotropig iawn (mae eiddo'n wahanol gyda chyfeiriad o'i gymharu â threigl).
Mae plygu yn cyflwyno straen plastig, sy'n tarfu ar y cyflwr hwn sydd wedi'i beiriannu'n ofalus.
2. Deddfau Newid Perfformiad Yn ystod Plygu
Cyfraith 1: Caledu Gwaith a Dihysbyddu Hydwythedd
Mecanwaith: Mae dadffurfiad plastig yn cyflwyno afleoliadau newydd ac yn clymu'r rhai presennol, gan gynyddu cryfder a chaledwch yn lleol ond gan ddefnyddio hydwythedd cyfyngedig y deunydd.
Newid Meintiol:
Gall caledwch wyneb yn y ffibr allanol dan straen gynyddu 50-100 HV (ee, o ~280 HV i ~350+ HV).
Mae elongation unffurf (y gallu ar gyfer straen plastig pellach) yn y rhanbarth plygu yn cael ei leihau'n ddifrifol, o bosibl i bron i sero.
Canlyniad Peirianneg: Mae'r ardal blygu yn mynd yn galed ac yn frau. Ni all ddarparu ar gyfer dadffurfiad plastig pellach, gan ei wneud yn safle posibl ar gyfer cychwyn crac o dan orlwytho neu effaith.
Cyfraith 2: Dirywiad Difrifol o Gwydnwch Torasgwrn
Mecanwaith: Mae caledu gwaith yn codi'r Hydwyth-i-Tymheredd Trawsnewid Brith (DBTT). Mae'r microstrwythur yn y parth oer -yn symud o fartensit tymherus caled i gyflwr brau dan straen.
Newid Meintiol: Gall ynni effaith Charpy V-notch gael ei leihau 50-80% ar y tymheredd gweithredol. Gall deunydd sydd wedi'i ardystio ar gyfer 40 J ar -60 gradd arddangos llai na 10 J yn y rhanbarth oer-plyg.
Canlyniad Peirianneg: Mae'r gydran yn colli ei diogelwch torri asgwrn. Mewn-tymheredd isel neu amodau llwytho deinamig, gall adran blygu fethu mewn modd brau, trychinebus heb fawr o rybudd.
Cyfraith 3: Anwytho Straenau Gweddilliol Maint Uchel
Mecanwaith: Mae plygu yn creu anghydbwysedd: mae'r ffibrau allanol mewn cywasgiad gweddilliol, y ffibrau mewnol mewn tensiwn gweddilliol. Ar gyfer S690QL1, gall maint y pwysau hyn agosáu at gryfder y cnwd.
Canlyniad Peirianneg: Mae'r straen gweddilliol hyn yn ychwanegu at straen gwasanaeth cymhwysol yn algebraidd.
Yn y parth tynnol, gall hyn wthio cyfanswm y straen y tu hwnt i gynnyrch, gan hyrwyddo cracio blinder neu gracio cyrydiad straen (SCC).
Mae hyn yn gwneud cyflwr straen y gydran yn hynod anrhagweladwy gan ddefnyddio fformiwlâu dylunio safonol.
Cyfraith 4: Anisotropi -Amrywiad Perfformiad wedi'i Ysgogi
Mecanwaith: Mae gan blât dur gyfeiriadedd rhag treigl. Mae cynhwysiadau'n hirfaith, ac mae gweadau'r grawn.
Newid Meintiol: Mae plygu ardraws i'r cyfeiriad treigl yn fwy niweidiol na phlygu'n gyfochrog ag ef. Mae caledwch troadau traws a hydwythedd yn gynhenid is i ddechrau ac yn diraddio'n fwy difrifol.
Canlyniad Peirianneg: Rhaid nodi cyfeiriadedd plygu ar luniadau. Gall tro sy'n dderbyniol yn hydredol gracio os caiff ei wneud ar draws.
Cyfraith 5: Y Risg o Ficrocracio ac Oedi Methiant
Mecanwaith: Ar radii tro sydyn (cymhareb R/t isel), mae'r straen ffibr allanol yn fwy na therfyn hydwythedd lleol y deunydd, gan achosi rhwygiadau microsgopig ar yr wyneb.
Canlyniad Peirianneg: Nid yw'r microcraciau hyn bob amser yn weladwy (efallai y bydd angen NDT). Maent yn gweithredu fel crynhowyr straen cryf a gallant arwain at oedi blinder neu dorri asgwrn brau o dan lwythi cylchol neu drawiad mewn gwasanaeth.
3. Paramedrau Prosesau Llywodraethu a'u Heffeithiau
Rheolir difrifoldeb y newidiadau hyn gan:
Y ffactor unigol pwysicaf. R/t llai=straen uwch=diraddiad gwaeth.
Isafswm absoliwt: R/t Yn fwy na neu'n hafal i 5.
Argymhellir ar gyfer Ceisiadau Critigol: R/t Yn fwy na neu'n hafal i 7-10.
Must be validated by FEA or prototype testing. Bending Orientation Transverse bending >>Plygu hydredol o ran difrifoldeb colli caledwch. Nodwch blygu hydredol lle bynnag y bo modd. Os ar draws, cynyddwch y gymhareb R/t yn sylweddol. Tymheredd Plygu Plygu oer (< 200°C) causes maximum work hardening. Warm bending (150-300°C) can mitigate. Warm bending is strongly recommended. Temperature must stay below 400°C to avoid tempering and strength loss. Rate of Deformation Very high strain rates can adiabatically heat the bend line, but also promote brittle behavior. Use controlled, steady press brake speeds. Avoid hammering.
4. Strategaethau Lliniaru a Rheoli
O ystyried y cyfreithiau hyn, ni all plygu S690QL1 fod yn weithrediad gweithdy safonol. Mae angen proses reoledig:
Cam Dylunio:
Lleihau neu Ddileu Plygu: Defnyddiwch gydosodiadau wedi'u weldio neu eu bolltio yn lle hynny.
Nodwch Radii Bend Hael: Gorfodi R/t Yn fwy na neu'n hafal i 7 fel manyleb prosiect.
Nodwch Gyfarwyddyd Plygu: "Pob tro i gael ei wneud yn gyfochrog â'r cyfeiriad treigl oni bai y cymeradwyir yn wahanol."
Cam gwneuthuriad:
Plygu Cynnes Gorfodol: Cynheswch y llinell blygu i 150-250 gradd . Defnyddiwch ffyn sy'n dangos tymheredd neu thermocyplau i'w rheoli. Mae hyn yn lleihau straen llif ac yn lleihau'r sifft DBTT.
Offer a Pheiriannau: Defnyddiwch offer caboledig, caled i atal carlamu a chrafu arwyneb, sy'n grynhowyr straen ychwanegol.
Cymhwyster Proses: Ar gyfer cydrannau hanfodol, cymhwyso'r weithdrefn blygu (dros dro, R/t, cyflymder) gan ddefnyddio cwponau tystion. Wedi hynny, torrwch y cwponau ar gyfer:
Caledwch Tramwyo ar draws y tro.
Profion Effaith Charpy ar samplau a dynnwyd o'r rhanbarth plygu.
Archwilio Macro-ysgythru ar gyfer microcraciau.
Postio-Triniaeth Plygu (Ar gyfer Cydrannau Critigol):
Anelio Lleddfu Straen: Cynheswch i 550-600 gradd (islaw'r tymheredd tymheru gwreiddiol), daliwch y ffwrn a'i oeri. Mae hyn yn lleihau straen gweddilliol ac yn adfer rhywfaint o galedwch. Rhybudd: Mae hyn yn achosi gostyngiad bychan, rhagweladwy yng nghryfder y cnwd (~5-10%).
Peening Lleol: Mae ergyd peening ar ochr tynnol (fewnol) y tro yn achosi straen cywasgol buddiol, gan wella ymwrthedd blinder.
Arolygiad a QA/QC:
100% Archwiliad Gweledol (VT) o dan oleuadau da.
NDT Gorfodol: Profi Gronynnau Magnetig (MT) o'r wyneb tro allanol cyfan i ganfod microcraciau.
Gwiriad Caledwch: Sbot{0}}gwiriwch galedwch Vickers ar yr wyneb allanol i wirio-bod lefelau caledu gwaith o fewn yr ystod ddisgwyliedig.
5. Crynodeb: Y Protocol Plygu ar gyfer S690QL1
GWERTHUSO: A all y dyluniad osgoi plygu? Os na, nodwch R/t mawr a chyfeiriadedd hydredol.
PREHEAT: Tro cynnes ar 150-250 gradd gyda rheolaeth fanwl gywir.
CYMWYSWCH: Cymwyswch y weithdrefn gyda phrofion dinistriol ar gwponau.
AROLYGU: Perfformio 100% VT a MT ar ôl plygu.
LLINIARU (os yn hollbwysig): Gwneud cais post-plygwch lleddfu straen neu edrych.
DOGFEN: Cofnodwch yr holl baramedrau (rhif gwres, R / t, tymheredd, canlyniadau arolygu) er mwyn gallu olrhain.
Casgliad
Nid yw perfformiad S690QL1 yn "newid" yn unig wrth blygu; mae'n mynd trwy ddiraddiad wedi'i dargedu yn ei briodweddau mwyaf gwerthfawr-caledwch a goddefgarwch difrod. Mae'r cyfreithiau sy'n llywodraethu hyn yn rhagweladwy ond yn ddifrifol.
Felly, dylid trin plygu S690QL1 fel gweithrediad gweithgynhyrchu arbenigol, risg uchel, nid cam gwneuthuriad arferol. Mae costau ychwanegol plygu cynnes, cymhwyso triniaethau, a thriniaethau ôl-dro yn fuddsoddiadau na ellir eu trafod mewn cynnal cyfanrwydd adeileddol. Mae methu â dilyn y rheolaethau hyn yn trawsnewid cydran wedi'i phlygu o fod yn aelod adeileddol i fod yn ysgogydd crac sydd wedi'i osod ymlaen llaw, gan gyfaddawdu'n sylfaenol ar y rhesymeg diogelwch dros ddefnyddio'r dur perfformiad uchel hwn. Ar gyfer llawer o gymwysiadau, mae'n fwy diogel ac yn fwy darbodus i wneud y siâp a ddymunir o blât weldio na'i blygu.