EN
1010 plieno mechaniniai parametrai šaltai deformavimui
Pailgėjimas ir plastšumas atleisto 1010 plieno
Pagrindinis 1010 plieno privalumas, kuris palengvina šaltą deformavimą, yra jo dokumentuota plastinė deformacija. Atšildytos būsenos medžiaga rodo ištempimą, viršijantį 30 % prieš lūžtant. Todėl, kad užtikrinti, jog plienas nelūžtų šaltai deformuojant, galima šiluminėmis metodais apdoroti plieną, o vėliau šaltai spausti ir šaltai lenkti. Lūžimo ištempimo charakteristika susijusi su plieno labai žemu anglies kiekiu (0,10 %); jis yra pakankamai žemas, kad dislokacijos galėtų laisvai ir be kliūčių judėti per visą ferito gardelę, taip sukuriant reikiamą plastinę deformaciją. Nors pažangesni plienai yra stipresni, jų ištempimas vis dar yra 15 % arba mažesnis, todėl ribojamos gamintinų geometrinių formų įvairovė. Šis žemas ištempimo ribos lygis taip pat yra priežastis, kodėl pažangesni plienai netinka komponentams, kuriems reikia sudėtingų formų šaltai deformuoti. Pramonėje tokios aplikacijos apima automobilių pramonę – pakabos tvirtinimo elementų gamybą bei sudėtingų korpusų konfigūracijų gamybą elektros komponentams. AMS 366 specifikacijos atšildytam 1010 plienui nurodo ištempimo diapazoną nuo 30 iki 40 %. Šis aukštesnis nei vidutinis ištemptumas yra.
Įtaka, kurią turi santykis tarp takumo ir tempimo stiprio lankstymo atšokimui ir įtrūkimų atsparumui
Santykis tarp takumo ir tempimo stiprio yra kritinis veiksnys, lemiantis medžiagos reakciją formavimo procesuose. Paimkime, pavyzdžiui, 1010 plieną. Kai takumo ir tempimo stiprio santykis artėja prie 0,5, stebima maža atšokimo reišmė dėl palaipsniui vykstančio medžiagos perėjimo iš tampraus į plastinį deformavimą. Šio plieno tempimo stipris pagal ASTM standartą yra 365 MPa; be to, jis parodo be įtrūkimų deformuojamąsi reakciją vidutinio intensyvumo deformavimo sąlygomis, tačiau su vienu apribojimu. Deformuojantis ši medžiaga praktiškai nesunkėja, kaip tai būdinga mažam n-reikšmei – 0,18. Todėl šis plienas netinka aukšto ištemptumo taikymams, pvz., giliems įtempimams. Šiems taikymams gamintojai pageidauja be tarpų plienų, kurių n-reikšmės viršija 0,23, todėl jie pranašesni už 1010 plieną. Pagal ASM International registruotus duomenis, 1010 plienas lenkimo sąlygomis atšoka mažiau nei 40 % tiek, kiek atšoka 1020 plienas. Tai daro jį idealų tiksliesiems detalėms gaminti, pvz., įprastose įrangos detalėse.
1010 plieno apdorojimo našumas tipiškoms šaltosios deformacijos operacijoms
Štampavimas, lenkimas ir paviršutiniškas ištempimas: 1010 plieno privalumai
1010 plienas gerai veikia mažo–vidutinio apkrovimo operacijose, tokiuose kaip štampavimas, lenkimas ar paviršutiniškas traukimas. Medžiagos ištįsiamumas, apibrėžtas ASTM A366 standarte, leidžia 28–32 procentų ištįsimą be lūžio, todėl jis tinka šioms operacijoms. 1010 plienas yra patrauklus dėl žemos takumo ribos – apie 180–210 MPa, kuri sumažina presavimo jėgos reikalavimus ir taip sumažina energijos suvartojimo sąnaudas. Dėl šios priežasties 1010 plienas dažnai naudojamas įmonėse mažos apkrovos formavimo detalių, pvz., metalinių laikiklių, spaustukų ir korpusų komponentų, gamybai. Geriausia suformuotos detalės išvaizda yra privalumas, ypač tiems korpusams, kuriems reikalingi dekoratyvūs paviršiai. Tačiau jei galutinė paskirtis reikalauja didelės tikslumo, gali prireikti papildomo įtempimų nušalinimo, pvz., detalės atkaitinimo.
Apribojimai stipriam giliam traukimui ir aukšto santykio šaltajam kalimui
1010 plienas tiesiog negali būti naudojamas didelės įtempimo apkrovos operacijose, tokiuose kaip gilusis deformavimas ar šaltasis kalimas, kai suspaudimo santykis viršija 2:1. Tai paaiškinama medžiagos santykinai žemu n-reikšme; darbo kietėjimas su žemomis n-reikšmėmis vyksta greitai, todėl medžiaga linkusi trūkti bandant apdoroti sudėtingesnes geometrines formas. Visi, kurie bandė gaminti giliai deformuotus indus, žino, kad pastebima reikšminga sienelės plonėjimas ir įtrūkimai, kai sienelės storis sumažėja daugiau nei 40 %. Be to, dėl žemos n-reikšmės šaltuoju kalimu apdorojant plieną, 1010 plienas daro šaltuoju kalimu gautus varžtus ir tvirtinimo elementus linkus kraštų įtrūkimams ir plastinio deformavimosi problemoms. Dėl šių priežasčių 1010 plienas dažnai keičiamas be tarpinių atomų (IF) plienais. Nors be tarpinių atomų plienai paprastai yra brangesni. Šios medžiagos sukurtos taip, kad būtų geriau deformuojamos ir kad jų paviršiaus kokybė būtų aukštesnė.
Darbo kietėjimo elgsena: 1010 plieno žemos n-reikšmės svarba gamyboje
1010 plieno n-reikšmė yra apie 0,18, todėl šio plieno darbo kietėjimo charakteristikos nėra tokios ryškios. Dėl to plienas su žemesne n-reikšme gali pasiekti maksimalų darbo kietėjimą, kuris įvyksta esant mažesniam deformavimo laipsniui. Tai iš tikrųjų gali padidinti atšokimo intensyvumą paprastose lenktyse ir plokščiuose traškinimuose, taip pat ir kalibravimo etapų skaičių. Tačiau tai taip pat reiškia, kad 1010 plieno deformacija linkusi koncentruotis tik keliuose plotuose, dėl ko kampuotiems elementams būnant labai aštriais ir/arba giliuose traškinimuose gali atsirasti daugiau defektų. Kietėjimas gali vykti netolygiai viso paviršiaus, dėl ko gali kilti problemų su matmenimis ir nuokrypio ribomis, ypač dideliam detalių kiekiui. Taip pat galima, kad gamykla naudotų įvairių procesų kombinaciją, kad sumažintų šį darbo kietėjimą, tačiau tai taip pat lemia mažesnį išeigos (yield) rodiklį ir didesnes sąnaudas. Plienas, kurio n-reikšmė viršija 0,25 (pvz., tarpusavyje laisvasis (IF) plienas), yra žymiai tinkamesnis sudėtingesniems procesams dėl geresnio vienodumo, tačiau daugelis gamintojų iki šiol tebeprenkia 1010 plieną, kai jiems reikia derinti gerą apdirbamumą, priimtiną vieno kilogramo kainą ir šiek tiek priimtiną formavimo lygį konkrečiai taikomajai užduočiai.
Kaip 1010 plienas lyginamas su kitomis alternatyvomis šaltai deformuojamų detalių gamybai
Palyginti su 1008, 1020 ir tarpdėminių (IF) plienais: formavimo gebėjimas, kaina ir paviršiaus kokybės kompromisiniai sprendimai
1010 plienas užima tarpinę padėtį tarp žemo anglies kiekio plienų. Turėdamas 0,10 % anglies, jis pasižymi didesniu tempimo stipriu nei 1008 plienas, kuriame anglies kiekis sudaro tik 0,08 %. Be to, jis yra lankstesnis nei 1020 plienas, kuriame anglies kiekis siekia 0,20 %. Šis lankstumas yra pranašumas tiek lenkimo, tiek paprastų štampavimo operacijoms. Tačiau tarpdėminiai (IF) plienai suteikia žymius pranašumus. IF plienai viršija kitas tris rūšis – įskaitant 1010, 1020 ir 1008 plienus – giliam ištempimui dėl anglies bei kitų specialių mikrolydinių priedų nebuvimo, kurie medžiagoje slopina deformacinį senėjimą.
Apdorojimo sudėtingumas matomas skirtingose kainose.
1010 ir 1008 plienai dažniausiai yra pigiausios parinktys.
1010 plienas yra 5–8 % pigesnis nei 1020 plienas, nes 1020 plieno sudėties kontrolė yra tikslingesnė.
IF plienas yra 15–20 % brangesnis dėl specialaus lydymo ir specialaus atkaitinimo.
Kaina ir apdorojimo sudėtingumas lemia pasirinkimą. 1010 plienas dažnai naudojamas taikymuose, kuriuose reikalingas griežtas biudžetas ir tam tikri formavimo reikalavimai, pvz., konstrukciniuose laikikliuose ar korpuso detalių gamyboje. Dauguma gamintojų šią kombinaciją laiko ganėtinai rizikinga, nes biudžetinėmis sąlygomis 1010 plienas tinka geriausiai.
IF plienai tuo pačiu metu turi puikią paviršiaus baigtį – lygų ir vienodą IF plienų paviršių, kuris būtinas automobilių detalių dažymui. Formavimo operacijų metu 1020 plienas turi mažiau Liudero juostų nei 1010 plienas, kuris yra plienas su ryškesnėmis Liudero juostomis.
D. D. D.
Koks yra pagrindinis 1010 plieno privalumas šaltajam deformavimui?
1010 plienas turi aukštą plastšumo lygį. Todėl išspaudžiamos detalės gali būti daug kartų lenkiamos be įtrūkimų rizikos.
Kodėl 1010 plienas netinka giliam traumonimui?
Dėl mažos n reikšmės, kuri yra mažesnė nei 0,18, 1010 plienas parodo prastą darbinį kietėjimą, todėl jis greitai kietėja ir tampa trapus esant didelėms deformacijoms.
Kaip 1010 plienas lyginamas su kitais žemo anglies kiekio plienais?
Palyginti su 1008 ir 1020 plienais, 1010 plienas turi unikalų formuojamumo, tempiamosios stiprybės ir kainos derinį, kuris daro jį patrauklesnį; nors be tarpinių atomų plienai turi geresnį formuojamumą, jie yra brangesni.