haberler

304, 316 ve Yay Çeliği Parçaların Damgalanması İçin En İyi İpuçları Nelerdir?

Doğrudan Cevap: 304, 316 ve yay çeliğini damgalarken kritik faktörler; iş sertleşme oranlarını kontrol etmek, doğru kalıp boşluğunu seçmek (ostenitik kaliteler için tipik olarak malzeme kalınlığının her bir tarafı için %5-8) ve şekillendirilebilirliği nihai mukavemetle dengeleyen bir temper belirlemektir. Yay çeliği (301 veya 1095 gibi) daha büyük bükme yarıçapları (malzeme kalınlığının en az 2 katı) ve çatlamayı önlemek için şekillendirme sonrası gerilim giderme tavlaması gerektirirken, 316, sürtünme aşınmasını (galling) önlemek için 304'ten daha yavaş pres hızları (15-20 SPM) gerektirir.

304 Paslanmaz Çelik Neden 316'dan Daha Hızlı İş Sertleşir?

304 ve 316 her ikisi de ostenitik kalitelerdir, ancak iş sertleşme oranları alaşım bileşimi nedeniyle farklılık gösterir. 304, 316'ya (%10-14) kıyasla daha düşük nikel içeriğine (%8-10.5) sahiptir, bu da 304'ü soğuk işleme sırasında gerinim kaynaklı martensit dönüşümüne daha yatkın hale getirir. Bu, 304'ün özdeş deformasyon koşulları altında 316'dan yaklaşık 1,3 kat daha hızlı iş sertleştiği anlamına gelir. Pratik damgalama için bu, tek bir vuruşta 304 için yaklaşık %40-45'lik bir maksimum uzama sınırına karşılık gelirken, 316 için bu oran %45-50'dir. Bu sınırları aştığınızda, portakal kabuğu yüzey kusurları veya kesme kenarı boyunca mikro çatlaklar riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Bunu yönetmek için, ikiden fazla şekillendirme operasyonu gerektiren parçalar için ara tavlama istasyonlarına sahip ilerlemeli kalıplar kullanın veya sünekliği artırmak için daha yüksek tavlanmış tempere sahip bir 304 kalitesi belirtin (örn., 150-180 HV sertliğinde 304/2B).

304 ve 316 için Ne Kadar Kalıp Boşluğu Gerekir?

Kalıp boşluğu, damgalama kalitesini etkileyen en ayarlanabilir parametredir. 304 ve 316 paslanmaz için önerilen taraf başına boşluk, düşük karbonlu çelik için %4-5'e kıyasla, malzeme kalınlığının %6-8'idir. 1,0 mm kalınlığındaki 304'te bu, taraf başına 0,06-0,08 mm'lik bir boşluk anlamına gelir. Boşluk çok dar olursa (%5'in altında), zımba aşırı sürtünme üretir, takım aşınmasını 10.000 vuruşta 0,01 mm'ye hızlandırır ve 0,05 mm'nin üzerinde çapak yüksekliklerine neden olur. Boşluk çok geniş olursa (%10'un üzerinde), pürüzlü bir kırılma bölgesi ve 0,15 mm'yi aşan devrilme derinliği elde edersiniz. 316 için, tavlanmış durumda biraz daha yumuşak olduğundan (304 için 210 HV'ye karşı maksimum 200 HV), daha temiz bir kesme kenarı elde etmek için aralığın alt ucunu (%6) kullanabilirsiniz. Paslanmaz çelik tedarikçileri genellikle +/- 15 HV sertlik varyasyonları sağladığından, her zaman spesifik pres tonajınıza ve malzeme partisi sertliğinize göre kalibre edilmiş bir boşluk tablosu kullanın.

Yay Çeliği Damgalaması için Hangi Pres Hızları Güvenlidir?

Genellikle 301 paslanmaz (tam sert temper) veya 1095 karbon çelik (yağda temperlenmiş) olan yay çeliği, ostenitik kalitelerden önemli ölçüde farklı pres parametreleri gerektirir. Yay çeliği için güvenli pres hızları, 50 mm'den kısa parçalar için 25-40 SPM'dir; bu, standart soğuk haddelenmiş çelik damgalamadan %30-50 daha yavaştır. 60 SPM'nin üzerindeki hızlarda, malzemenin yüksek akma dayanımı (301 tam sert için 1.200-1.500 MPa), özellikle kesme operasyonlarında ciddi kalıp sekmesine ve takım kırılmasına neden olur. Yay çeliği için, yüksek mukavemetli malzemenin zımba ile kalıp arasına sıkışarak ikincil bir kesme bölgesi oluşturmasını önlemek için kalıp boşluğunu da taraf başına %3-5'e düşürmelisiniz. Ek olarak, şeridi çıkarma sırasında düz tutmak için her zaman pilot pimli bir ön aşamaya sahip bir sıyırıcı plaka kullanın; çünkü yay çeliğinin geri esnemesi yumuşak çeliğinkinden 5-10 kat daha fazladır ve kontrolsüz serbest bırakma, parçanın kalıptan yüksek hızda fırlamasına neden olabilir.

316 Damgalı Parçalarda Sürtünme Aşınmasını (Galling) Hangi Yüzey İşlemi Önler?

316 paslanmaz, yüksek sürtünme katsayılarına (takım çeliğine karşı 0,4-0,6) sahip ostenitik yapısı nedeniyle sürtünme aşınması (yapışkan aşınma) ile ünlüdür. Damgalama kalıpları için en etkili yüzey işlemi, 2-4 mikron kalınlığında uygulanan titanyum nitrür (TiN) veya krom nitrür (CrN) PVD (Fiziksel Buhar Biriktirme) kaplamasıdır. TiN, sürtünme katsayısını 0,15-0,2'ye düşürür ve 316 parçalarda kalıp ömrünü 50.000 vuruştan 300.000 vuruşa çıkarır. Alternatif olarak, düşük hacimli seriler için (20.000 parçanın altında), paslanmaz çelik için özel olarak tasarlanmış, %8-12 gibi yüksek klor içerikli sıvı bir yağlayıcı (klorlu parafin bazlı yağ gibi) kullanın. Bu yağlayıcı, metal-metal temasını önleyen fedakar bir film oluşturur. 316 için molibden disülfür (MoS2) kuru filmlerinden kaçının; bunlar yay çeliği için daha uygundur ancak ostenitik kalitelerde yüksek basınç altında (1.000 MPa'nın üzerinde) yapışma eksikliği nedeniyle başarısız olur. En iyi sonuçlar için, kalıp boşluklarında yağlayıcıyı hapsetmek üzere mikro püskürtme işlemli bir kalıp yüzeyi (Ra 0,2-0,4 mikron) ile TiN kaplı bir zımba kombinleyin.

Şekillendirilebilirliği Artırmak için Paslanmaz Çelik Damgalamadan Önce Isıtılabilir mi?

Evet, sıcak damgalama, özellikle 304 veya 316'dan yapılan karmaşık derin çekilmiş parçalar için paslanmaz çelik için uygulanabilir bir tekniktir. Damgalamadan önce malzemeyi 150-250 santigrat dereceye ısıtmak, akma dayanımını %20-30 azaltır ve uzamayı %15-20 artırarak ara tavlama olmadan daha derin çekmelere olanak tanır. 304 için, 200 santigrat dereceye ısıtma, iş sertleşme üssünü (n-değeri) 0,45'ten 0,35'e düşürür ve bu da dar yarıçaplarda çatlama riskini en aza indirir. Bununla birlikte, sıcak damgalama, ısıtılmış kalıplar (kartuş ısıtıcıları kullanılarak) ve 150 santigrat derecenin üzerinde bozulmayan uyumlu bir yüksek sıcaklık yağlayıcısı gerektirir. Dezavantajları, daha yavaş çevrim süreleri (parça başına ısıtma için 5-10 saniye ekleyin) ve sıcaklık 300 santigrat dereceyi aşarsa potansiyel yüzey oksidasyonudur. Yay çeliği için sıcak damgalama önerilmez çünkü 200 santigrat derecenin üzerinde ısıtma malzemeyi temperlemeye başlayabilir ve nihai sertliğini gereken 40-50 HRC'nin altına düşürebilir. Bunun yerine, yay çeliğini oda sıcaklığında damgalayın ve ardından kalıntı gerilmeleri gidermek için 300-400 santigrat derecede 30 dakika gerilim giderme tavlaması yapın.

304, 316 ve Yay Çeliği için Takım Maliyetleri Arasındaki Farklar Nelerdir?

Takım maliyetleri, malzeme sertliği ve gereken kalıp malzemeleriyle ölçeklenir. 304 paslanmaz çelik için bir ilerlemeli kalıp, 58-62 HRC sertliğinde D2 veya M2 takım çeliğine ihtiyacınız olduğu için düşük karbonlu çelik kalıptan %15-20 daha pahalıdır. 316 için, PVD kaplamalar ve daha sıkı boşluk toleransları ihtiyacı nedeniyle kalıp maliyetleri ek %10-15 artar. Yay çeliği, yüksek mukavemetli malzemenin aşındırıcı aşınmasına dayanmak için zımbanın karbürden (örn., %10 kobalt içeren tungsten karbür) yapılması gerektiğinden en pahalı takımı gerektirir. Karbür takımlar, D2 çelik kalıplardan 2,5-3 kat daha pahalıdır. Aşağıda, 100.000 adet için 50 mm x 30 mm düz bir parça için tipik takım ve parça başına maliyetlerin bir dökümü verilmiştir.

Parça başına maliyet farklılıkları öncelikle takım aşınmasından kaynaklanır. TiN kaplı bir 316 kalıbı, yeniden bileme öncesinde 300.000 parça üretebilirken, 304 üzerinde kaplamasız bir D2 kalıbın 100.000-150.000 vuruştan sonra bilenmesi gerekecektir. Yay çeliği için, karbür zımbayı 500.000 vuruştan sonra değiştirmeyi bekleyin, ancak yılda orijinal kalıp fiyatının %15-20'si kadar kalıp bakım maliyeti planlayın.

Her Paslanmaz Çelik Kalitesi için Hangi Yağlayıcı En İyisidir?

Yağlayıcı seçimi, lekelenmeyi veya eksik şekillendirmeyi önlemek için spesifik kaliteyle eşleşmelidir. 304 için, 2-5 mikron film kalınlığında uygulanan aşırı basınç (EP) katkılı suda çözünür sentetik bir yağlayıcı kullanın. Bu, kalıpta birikmeyi önler ve hafif bir alkali temizleyiciyle kolayca çıkarılabilen bir kalıntı bırakır. 316 için, yüksek viskoziteli klorlu bir yağa (ISO 220 kalite) geçin çünkü 316'nın daha düşük termal iletkenliği (304 için 21,5 W/m-K'ye karşı 16,3 W/m-K), kalıp arayüzünde ısıyı tutar ve sürtünme aşınmasını önlemek için daha ağır bir film gerektirir. Yay çeliği için, 5-10 mikron uygulanan grafit veya molibden disülfür bazlı kuru film yağlayıcı kullanın. Bu kuru film gereklidir çünkü yay çeliğinin yüksek sertliği aşırı temas basınçları (1.500 MPa'nın üzerinde) üretir ve sıvı yağlar temas bölgesinden sıkılır. Yay çeliğinde asla klorlu yağlar kullanmayın; klor, yüksek sıcaklıklarda hidrojen gevrekliğine neden olarak parçanın yorulma ömrünü %30'a kadar azaltabilir.

SSS

304 Paslanmaz Çelik Damgalamada Minimum Bükme Yarıçapı Nedir?

Tavlanmış durumdaki 304 için minimum bükme yarıçapı, malzeme kalınlığının 1,0 katıdır. 1/4-sert veya 1/2-sert temperdeki malzeme için, bükmenin dış yüzeyinde çatlamayı önlemek için bunu sırasıyla kalınlığın 2,0 ve 2,5 katına yükseltin. Mümkünse her zaman haddeleme yönüne dik bükün; çünkü tane yönüne paralel bükme, kırılma riskini %20 artırır.

Paslanmaz Çelik Damgalı Parçalardan Çapakları Nasıl Temizlerim?

304 ve 316 için, seramik medya (örn., 5 mm üçgen medya) ile 30-45 dakika vibrasyonlu bitirme işlemi, çapak yüksekliğini 0,05 mm'den 0,02 mm'nin altına düşürecektir. Yay çeliği için, malzemenin yüksek sertliği (400 HV'nin üzerinde) seramik medyayı hızla aşındıracağından, sertleştirilmiş çelik medya ile tamburlama işlemi kullanın. Alternatif olarak, 0,01 mm'nin altında çapak yüksekliği gerekiyorsa ince kesme (fine-blanking) işlemi belirtin, ancak bu takım maliyetine %30-50 ekler.

Damgalamadan Sonra Paslanmaz Çelik Parçaları Kaynak Yapabilir miyim?

Evet, 304 ve 316 kaynaklanabilir, ancak damgalanmış kenarlar kesme işleminden kaynaklanan sertleşmiş bir tabakaya sahip olacaktır. Kaynak yapmadan önce bu tabakayı taşlama veya işleme ile çıkarmalısınız; aksi takdirde kenardaki gevrek martensitik yapı nedeniyle kaynak çatlayabilir. Yay çeliği (301 tam sert) kaynak için önerilmez, çünkü ısıdan etkilenen bölge yumuşayacak ve yay özelliklerini kaybedecektir. Yay çeliği için bunun yerine mekanik sabitleme veya yapıştırıcı ile birleştirme kullanın.

İlerlemeli Kalıp Damgalaması için Maksimum Parça Boyutu Nedir?

Paslanmaz çelik için, ilerlemeli kalıp damgalaması için pratik maksimum parça boyutu, 0,1 mm ila 6,0 mm kalınlık aralığında 300 mm x 300 mm'dir. Daha büyük parçalar, çevrim süresini 30-60 SPM'den 10-15 SPM'ye çıkaran bir transfer kalıbı veya tandem pres hattı gerektirir. 500 mm'den büyük parçalar için, çoklu aşamalarda damgalamayı ve ardından lazer kaynağını düşünün.

Paslanmaz Çelik Damgalaması Manyetik Özellikleri Nasıl Etkiler?

304 ve 316 tavlanmış durumda manyetik değildir, ancak damgalama manyetik olan martensite dönüşümü indükler. Yoğun deformasyondan sonra, 304 hafifçe manyetik hale gelebilir (geçirgenlik 1,02-1,05'e kadar), 316 ise daha yüksek nikel içeriği nedeniyle %50 azaltmadan sonra bile manyetik kalmaz. Manyetik olmayan özellikler kritikse, martensiti geri döndürmek için damgalamadan sonra 400 santigrat derecede düşük sıcaklıkta tavlama belirtin, ancak bu sertliği %10-15 azaltır.

Damgalı Paslanmaz Çelik Parçalar için Tipik Toleranslar Nedir?

304 ve 316 damgalı parçalar için, tipik boyutsal toleranslar 25 mm'ye kadar olan özellikler için +/- 0,05 mm ve 100 mm'ye kadar olan özellikler için +/- 0,10 mm'dir. Yay çeliği parçalar, daha yüksek geri esneme ve malzeme sert

İlgili Makaleler

• Damgalama Sonrası Metal Parça Bitirme Rehberi | Tam Kılavuz
• Çok Fiziksel Alanlı Bağlaşımlı Hasar Mekanizması ve Sistematik Önleme Stratejileri
• Yüksek hızlı hassas damgalama ve kalıp içi mikroşekillendirme teknolojisi: elektronik bağlantılardan mikromotor çekirdeklerine