1.Was genau sind „Dehnungsstreifen“? Was sind die Ursachen ihrer Entstehung?
„Dehnungsstreifen“, im Fachjargon Lüders-Bänder oder Streckgrenze genannt, beziehen sich auf streifenförmige Falten oder Muster, die auf der Oberfläche von kaltgewalzten Stahlblechen nach der Stanz- oder Streckverformung auftreten und sich in einem bestimmten Winkel zur Streckrichtung bilden. Es gibt zwei Schlüsselbedingungen für seine Entstehung:
Interne Ursache (Materialfaktoren): Werden kalt{0}gewalzte Coils direkt nach dem Glühen verwendet, enthalten diese in den Zwischenräumen gelöste interstitielle Kohlenstoff- und Stickstoffatome. Diese Atome neigen dazu, sich um Versetzungen herum anzusammeln und „Cobbler-Gascluster“ zu bilden, die die Versetzungen festhalten. Zu Beginn des Stempelns ist eine höhere Belastung erforderlich, um die Versetzungen zu lösen. Sobald es gelöst ist, kommt es zu einer plötzlichen, ungleichmäßigen plastischen Verformung, die sichtbare Lüders-Bänder auf der Oberfläche bildet.
Äußerer Zustand (Stressfaktoren): Dieser Fehler entsteht, wenn das Ausmaß der Stanzverformung innerhalb der ungleichmäßigen Streckgrenze des Materials liegt.
2.Was sind die wichtigsten Kontrollmaßnahmen während der Produktionsphase von kaltgewalzten Coils?
Prinzip: Durch Anwendung einer kleinen Reduktionsrate von 0,8 % bis 1,2 % (normalerweise durch Kontrolle der Dehnung erreicht) auf das geglühte weiche Band wird eine gleichmäßige und winzige plastische Verformung vor-induziert. Diese Vorverformung ermöglicht es den Versetzungen, sich aus der Fixierung der interstitiellen Atome zu lösen und in einen frei beweglichen Zustand zurückzukehren. Auf diese Weise kann das Material beim anschließenden Stanzen reibungslos von der elastischen Verformung zur plastischen Verformung übergehen, wodurch abrupte Fließplateaus und damit Dehnungsstreifen vermieden werden.
Schlüsselparameter: Die Abflachungsdehnung muss präzise kontrolliert werden. Wenn die Dehnung nicht ausreicht (z. B. durch Reduzierung der Walzkraft in der Nähe der Schweißnaht, um dies zu vermeiden), wird das Streckplateau nicht vollständig beseitigt, was zu Dehnungsstreifen nach dem Stanzen führt.
3. Gibt es andere Faktoren, die Dehnungsstreifen verursachen können, wenn der Nivellierungsprozess ordnungsgemäß durchgeführt wird? Zum Beispiel die Zusammensetzung des Materials?
Ja, die Kontrolle der Komposition ist der Schlüssel. Selbst bei präzisen Richtverfahren kann ein zu hoher Gehalt an Zwischengitteratomen (Kohlenstoff und Stickstoff) im Stahl die Alterung verschlimmern und das Risiko von Zugrissen erhöhen.
Kontrolle bereits bei der Stahlherstellung: Eine strenge Kontrolle des Kohlenstoff- und Stickstoffgehalts im geschmolzenen Stahl ist erforderlich, zusammen mit der Zugabe geeigneter Mengen an Legierungselementen wie Titan und Niob, um sich mit Zwischengitteratomen zu verbinden und stabile Carbonitride zu bilden. Dies verringert die Menge an freien Kohlenstoff- und Stickstoffatomen, die in der Matrix gelöst sind, was die Fähigkeit zur Bildung von Cotillard-Atmosphären grundlegend verringert.
Koordinierung des Glühprozesses: Parameter von kontinuierlichen Glühprozessen (wie Glühtemperatur und Abkühlgeschwindigkeit) beeinflussen auch die endgültige Mikrostruktur und die Eigenschaften. Diese Parameter müssen in Verbindung mit dem Richtprozess optimiert werden, um eine gleichmäßige Mikrostruktur ohne Streckdehnung zu gewährleisten.
4.Wenn beim Stempeln Dehnungsstreifen auftreten, welche Aspekte des Prozesses können Sie anpassen?
Überprüfen Sie die Lage des Rohmaterials: Dehnungsstreifen konzentrieren sich häufig am Anfang oder am Ende des Stahlbands, da die Richtmaschine in diesen Bereichen automatisch die Walzkraft reduziert, um die Schweißnaht an der Produktionslinie des Stahlwerks zu vermeiden, was möglicherweise dazu führt, dass die Dehnungsrate über eine Strecke vor und nach der Schweißung unzureichend ist. Wenn Ihre Stanzteile zufällig aus diesen Gebieten stammen, kann es zu Problemen kommen.
Passen Sie den Stempelvorgang an:
Erhöhen Sie die Niederhalterkraft entsprechend: Dies kann den Spannungszustand des Materials verändern und manchmal das Auftreten von Lüders-Bändern unterdrücken.
Behandlung vor-Vorverformung: Bei kleinen Chargen kritischer Teile sollten Sie das Blech vor dem Prägen leicht vor-dehnen oder vor-biegen, um einen ähnlichen Effekt wie beim Nivellieren zu erzielen.
Chargen- oder Spulennummer ändern: Wenn das Problem bei einer bestimmten Spulennummer weiterhin besteht, wenden Sie sich an den Lieferanten, um diese zu ersetzen.
5. Gibt es Abhilfemaßnahmen, wenn das Problem bereits aufgetreten ist?
Für gestanzte Teile: Kleinere und leichte Dehnungsstreifen können manchmal durch einen Oberflächenbearbeitungsprozess (z. B. erneutes Durchlaufen der Presse oder Oberflächenschleifen) gemildert oder beseitigt werden. Starke Dehnungsstreifen machen das Teil jedoch unbrauchbar.
Für ungenutzte Stahlcoils (Nacharbeit): Wenn bestätigt wird, dass das Streckplateau aufgrund unzureichender Nivellierung eines Coils nicht beseitigt wurde, kann theoretisch ein geringfügiger Nivellierungsprozess (Konstantdehnungssteuerungsmodus) auf einer nachgeschalteten Umwickel- oder Richtlinie unter geeigneten Bedingungen durchgeführt werden, um das Streckplateau zu beseitigen. Beispielsweise gibt es Fälle, die zeigen, dass durch den Einsatz konstanter Walzkraft in Kombination mit dem Nassrichtmodus defekte Wellbleche zu qualifizierten Produkten umgearbeitet werden können.
Abschneiden von Anfang und Ende: Die einfachste und direkteste Methode besteht darin, während des Abwickelns und Stanzens proaktiv mehr Anfangs- und Endabschnitte abzuschneiden und so Bereiche zu vermeiden, in denen die Richtdehnung während der Stahlwerksproduktion instabil ist.