304冷拉不銹鋼棒、410研磨不銹鋼棒表面裂紋形成的原理

2017-4-4 21:33:38      點(diǎn)擊:

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304冷拉不銹鋼棒、410研磨不銹鋼棒表面裂紋形成的原理

冷拉鋼是機(jī)加常用材料。常見的冷拉鋼有冷拉不銹鋼圓鋼、冷拉不銹鋼扁鋼、冷拉不銹鋼六角棒等,材質(zhì)還有碳素鋼、易切鋼、軸承鋼等。

 

經(jīng)冷拉拔加工而成的鋼材,具有尺寸精度高、表面光亮的特點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)中,這種優(yōu)勢(shì)只針對(duì)熱軋材,與其他的光亮材相比,如剝皮材或拋光材,冷拉鋼因?yàn)楸砻媪鸭y出現(xiàn)的幾率更高,處于劣勢(shì)。

 

冷拉鋼的裂紋通常很表淺,往下拋20~50絲即可消除,屬于輕微裂紋。廠商一般直接就處理掉。如果與供應(yīng)商溝通,得到的回答也說是正,F(xiàn)象。

 

冷拉鋼的這種輕微裂紋,到底是否正常,如何解釋呢?

 

從鋼坯生產(chǎn)流程來看,鋼材裂紋的產(chǎn)生,與以下三個(gè)因素密切相關(guān)。

 

①鋼中夾雜物。軋制時(shí),鋼水中存在夾雜物,且氧含量較高,產(chǎn)生氧化物,在制造過程中并不能徹底清理,從而產(chǎn)生裂紋。

 

②表面折疊。鋼材在軋制過程中產(chǎn)生了折疊,使得鋼材表面呈現(xiàn)出沿軋制方向成直線狀或鋸齒狀的裂紋。

 

③皮下氣泡。有些皮下氣泡距離表面較近,加熱時(shí),當(dāng)鋼坯表面發(fā)生氧化或燒損時(shí),皮下氣泡便會(huì)暴露出來,發(fā)生氧化,無法焊合,從而產(chǎn)生裂紋。

 

以上三種因素,屬于軋制缺陷,與冷拉鋼表面的裂紋相關(guān)嗎?

 

似乎不能排除,但不能完美解釋。

 

理由一,冷拉鋼的鋼坯,通常都是大廠出貨(供應(yīng)商也是這么說的),大鋼廠嚴(yán)格的檢驗(yàn)規(guī)范使不良品流入市場(chǎng)的可能性非常之低。

 

理由二,軋制缺陷導(dǎo)致的裂紋,不會(huì)如此輕微表淺,冷拔鋼坯要經(jīng)過酸洗,酸洗之后,裂紋基本一目了然,拉拔廠不會(huì)視而不見。

 

理由三,最關(guān)鍵一點(diǎn),同樣光亮棒,原料同樣熱軋而來,剝皮材發(fā)生同樣裂紋的幾率為何更低?

 

冷拉鋼的這種輕微裂紋,更應(yīng)該從其成型工藝來討論。

 

冷拔,或稱冷拉,指在常溫條件下,對(duì)金屬施加拉力,使其通過模具的?祝@得特定形狀和尺寸制品的塑性加工方法。拉拔通常不會(huì)一次成型,截面形狀由大變小,最終獲得理想的尺寸,要經(jīng)過多道次拉拔。

 

在鋼坯沒有先天不良的情況下,外加拉力這個(gè)后天因素,是導(dǎo)致裂紋的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

 

受力分析(以圓鋼拉拔為例)

整體而言,在橫向上,鋼坯受到了拉力;在縱向上,鋼坯受到了?椎膲毫ΑJ艿酵饨邕@兩種力,鋼坯內(nèi)部分別產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力來抵抗變形。

 

在局部,變形區(qū),由于模具的?着c鋼坯之間接觸摩擦力的阻滯作用,鋼坯表面層的流動(dòng)速度低于中心部分,于是表面層還受接觸面同方向的附加拉應(yīng)力,中心部分還受垂直于接觸面的附加壓應(yīng)力。

 

影響因素

①不管是擠壓、軋制,還是鍛造坯料,內(nèi)外層的機(jī)械性能都是不均勻,內(nèi)層的強(qiáng)度要低于表面層。

 

②內(nèi)外層的塑性流動(dòng)速度不同,變形不均勻。

 

③受力。

 

不同方向的應(yīng)力,作用于不同強(qiáng)度且流動(dòng)速度不同的鋼體,很容易因?yàn)榫植渴艿降膽?yīng)力超過超過局部的強(qiáng)度極限,而產(chǎn)生裂紋。這種裂紋可以發(fā)生于表面,也可以發(fā)生于內(nèi)部。這是拉拔材料的先天原罪。

 

雖然拉拔力要經(jīng)過精確的數(shù)學(xué)計(jì)算,但對(duì)拉拔工藝來說,裂紋似乎總在不經(jīng)意間悄悄來臨。