304L不銹鋼汽車油箱殼沖壓工藝研究(不銹鋼表面處理工藝)
很多人不知道304L不銹鋼汽車油箱殼沖壓工藝研究的知識,小編對不銹鋼表面處理工藝進行分享,希望能對你有所幫助!
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304L不銹鋼汽車油箱殼沖壓工藝研究
奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的抗腐蝕性、塑性、韌性、良好的低溫和高溫性能、無需涂裝等優(yōu)點,同時還具有應(yīng)變強化的特性,能最大限度降低油箱質(zhì)量,符合汽車輕量化的趨勢,是汽車油箱理想的材料。
但是奧氏體不銹鋼在塑性變形過程中會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,使材料的強度急劇升高、韌性降低(trip效應(yīng)),容易產(chǎn)生開裂,近年來發(fā)生的多起奧氏體不銹鋼壓力容器泄露事故都與過度晶間腐蝕有關(guān),以上多種原因限制了奧氏體不銹鋼在汽車油箱上的使用。
制件在拉深過程中發(fā)生異響,并且隨著拉深深度的增加響聲越大,壓力機壓力由初始的6000kN增大為8500kN,最終在制件拉深到底前50mm出現(xiàn)開裂(見圖2),到底前50mm塑性變形量如圖3所示,說明材料的屈服強度隨著塑性變形的增大而增大,壓力機需要克服的材料抗力越來越大。
?、凼褂镁勐纫蚁┍∧ぷ鳛闈櫥瑒├畹降浊?0mm制件開裂;。
?、輰寄A角由R8mm改為R20mm,兩面粘貼聚氯乙烯薄膜,拉深到底前20mm開裂;。
按照傳統(tǒng)的調(diào)試方法無法解決制件開裂問題,需要從304L材料性能方面研究解決開裂問題。
304L材料在室溫下發(fā)生塑性變形時會有部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,為了確認(rèn)塑性變形量和馬氏體轉(zhuǎn)變量的關(guān)系,在室溫(25℃)進行馬氏體轉(zhuǎn)變量標(biāo)定試驗。
加工8個拉伸試樣(見圖4),板料厚度為1mm,使用萬能拉伸試驗機將試樣拉伸到指定的變形量,保持一段時間后卸載,用鐵素體測量儀FerriteDetermSP10a測量馬氏體轉(zhuǎn)變量,結(jié)果如圖5所示。
由圖5可以看出,室溫下304L材料馬氏體轉(zhuǎn)變量隨著塑性變形量增加而增加,當(dāng)塑性變形量15%時,馬氏體轉(zhuǎn)變速率較快;當(dāng)塑性變形量為40%時,馬氏體轉(zhuǎn)變量達到30.7%,高于馬氏體轉(zhuǎn)變量在15%以下的壓力容器要求,不能滿足油箱高溫高壓的使用要求。
通過Autoform分析油箱殼成形過程,如圖6所示,成形結(jié)束后制件塑性變形量平均在35%左右,最大塑性變形量為47%。
按照常規(guī)工藝方法不能很好地控制馬氏體轉(zhuǎn)變量,馬氏體轉(zhuǎn)變量過大,材料強度增加,韌性降低,導(dǎo)致制件拉深到底前50mm出現(xiàn)開裂,通過調(diào)整材料流入和使用聚氯乙烯薄膜潤滑均不能控制馬氏體轉(zhuǎn)變量。
按圖4所示加工8個拉伸試樣,板料厚度為1mm,采用加熱爐將試樣加熱到指定溫度,在萬能拉伸試驗機上將試樣拉伸到35%塑性變形量,保持一段時間后卸載,用鐵素體測量儀FerriteDetermSP10a測量馬氏體轉(zhuǎn)變量,結(jié)果如圖7所示。
由圖7可以看出,隨著溫度的升高馬氏體轉(zhuǎn)變量逐漸降低,對于發(fā)生35%塑性變形的試樣,當(dāng)溫度為0時馬氏體轉(zhuǎn)變量為50%;當(dāng)溫度為80℃時,馬氏體轉(zhuǎn)變量為13%;當(dāng)溫度升高到120℃時,馬氏體轉(zhuǎn)變量僅為4%。
這是因為304L材料形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的初始溫度為Ms,最高溫度為Md,當(dāng)溫度在Ms~Md時,奧氏體在應(yīng)力和塑性變形的作用下會發(fā)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變,而當(dāng)溫度高于Md時即使發(fā)生很大的塑性變形奧氏體也不會轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
通過試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)板料溫度為80℃時,馬氏體轉(zhuǎn)變量為13%,當(dāng)板料溫度>100℃時,馬氏體轉(zhuǎn)變量均在5%以下,理論上將板料加熱到80℃以上即可控制馬氏體轉(zhuǎn)變量低于15%。
基于上述試驗研究,將板料在感應(yīng)加熱爐中加熱至100℃并保溫30min,在原有沖模上一次拉深成形,制件沒有出現(xiàn)開裂,成形后制件如圖8所示,經(jīng)檢測制件馬氏體轉(zhuǎn)變量最高為7%,達到了預(yù)期的效果。
不銹鋼表面處理工藝
從不銹鋼金相組織結(jié)材分類:有奧氏體不銹鋼,例如:1CR18NI9TI,1CR18NI11NB,CR18MN8NI5。
馬氏體不銹鋼,例如:CR17,CR28等。
即使用一鐘無污染酸洗鈍化膏和常溫?zé)o毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。
這種方法對大型、復(fù)雜產(chǎn)品較適用,值得推廣應(yīng)用。
不銹鋼著色不僅賦于不銹鋼制品各種顏色,增加產(chǎn)品的花色品種,而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐磨能性。
?。?)離子沉積氧化物或氧化物法,就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍:例如:鍍鈦金的手表殼和手表帶。
?。?)化學(xué)法就是在特定溶液中,通過化學(xué)氧化形成膜的顏色,一般有“因可法”使用較多,不過要能保證一批產(chǎn)品色澤一致的話,必須用參比電報來控制。
?。?)氣相裂解法,較為復(fù)雜,在工業(yè)中應(yīng)用較少。
雙相不銹鋼特性概述及發(fā)展歷史
內(nèi)容包括:雙相不銹鋼的歷史、化學(xué)成分、冶金學(xué)、耐腐蝕性能、力學(xué)性能、物理性能、技術(shù)條件、質(zhì)量控制、切割、成形、焊接、應(yīng)用等。
雙相不銹鋼因為其金相顯微組織由鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼晶粒組成,所以被稱為“雙相”。
下圖中,黃顏色的奧氏體相仿佛“島嶼”被藍色的鐵素體相海洋所包圍。
當(dāng)雙相不銹鋼熔化后,它從液態(tài)凝固時首先凝固成完全的鐵素體結(jié)構(gòu),隨著材料冷卻到室溫,大約有一半的鐵素體晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體晶粒(“島嶼”)。
其結(jié)果是,顯微組織中大約50%為奧氏體相,50%為鐵素體相。
雙相結(jié)構(gòu)使得這類不銹鋼集許多優(yōu)異特性于一身。
ASTM和EN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的雙相不銹鋼最低力學(xué)性能限值。
在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境中,雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能,這是由于它們鉻含量高,在氧化性酸中很有利,并且含有足夠量的鉬和鎳,能耐中等還原性酸介質(zhì)的腐蝕。
雙相不銹鋼具有非常好的耐應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)性能,這個特性是從鐵素體這一方“繼承”來的。
所有雙相不銹鋼耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的能力均明顯優(yōu)于300系奧氏體不銹鋼。
而標(biāo)準(zhǔn)的奧氏體不銹鋼牌號如304和316,在有氯離子、潮濕空氣和溫度升高的條件下,可能會發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
因此,在有較大應(yīng)力腐蝕風(fēng)險的化工行業(yè)許多應(yīng)用,常常采用雙相不銹鋼來代替奧氏體不銹鋼的使用。
與具有相同耐腐蝕性的奧氏體不銹鋼牌號相比,雙相不銹鋼中鎳、鉬含量較低。
因為合金元素含量低,雙相不銹鋼在價格上可能有優(yōu)勢,尤其是在合金附加費較高時。
此外,由于雙相不銹鋼較高的屈服強度,其斷面尺寸常常可減薄。
與采用奧氏體不銹鋼的方案相比,采用雙相不銹鋼可顯著地降低成本,減輕重量。
這一新的商品化進展始于70年代后期,正好與北海海上油氣田的開發(fā)及市場對具有優(yōu)異耐氯離子腐蝕性能、良好的制造加工性和高強度的不銹鋼需求相吻合。
2205成為第二代雙相不銹鋼的主要牌號并廣泛用于海上石油平臺集氣管線和處理設(shè)施。
由于這種鋼的強度高,因此壁厚可減薄,可以減輕平臺的重量,使這種不銹鋼的應(yīng)用有很大的吸引力。
1.不添加鉬的經(jīng)濟型雙相不銹鋼如2304;。
3.25Cr雙相不銹鋼如合金255,PREN(耐點蝕當(dāng)量數(shù))值小于40;。
5.特超級雙相不銹鋼,PREN值超過45的高合金化雙相不銹鋼。
表1給出了鍛軋雙相不銹鋼和鑄造雙相不銹鋼的化學(xué)成分,為便于比較,第一代雙相不銹鋼和常用奧氏體不銹鋼也包括在其中。
這一種鋼最初沒有添加氮,被認(rèn)為是未加氮的第一代雙相不銹鋼。
那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于304L不銹鋼汽車油箱殼沖壓工藝研究的介紹了,不銹鋼表面處理工藝是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>

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