La tecnología de procesamiento de flexión es un tipo de tecnología de procesamiento de acero ampliamente utilizada en diversos campos, como la fabricación de automóviles, maquinaria de ingeniería, puentes, barcos y construcción.
Bajo la presión del troquel superior o inferior de la plegadora, la chapa sufre primero una deformación elástica y luego una deformación plástica.
En la etapa inicial del doblado de plástico, a medida que el troquel superior o inferior dobla la lámina de metal, la lámina se ajusta gradualmente a la superficie interna de la ranura en V del troquel superior o inferior, mientras que el radio de curvatura también disminuye gradualmente.
A medida que la presión continúa hasta el final de la carrera, los troqueles superior e inferior entran en contacto total con la lámina de metal, formando la curva en forma de V, que generalmente se procesa en plegadoras y equipos de laminación.
El agrietamiento por flexión es un defecto importante en el uso del procesamiento del acero. Según la ubicación de la grieta, se puede dividir en grietas de esquina y grietas centrales.
Los factores que causan grietas incluyen una tecnología de procesamiento inadecuada y defectos en la calidad del material, que tienen un impacto negativo en las empresas de producción de acero.
Los investigadores analizaron, resumieron y estudiaron casos típicos de calidad y consultaron materiales relevantes para analizar diversos factores que causan grietas por flexión y proponer medidas de mejora.
Muestras típicas de ensayos de flexión, fisuración y físico-químicos.
1.1 Muestras de grietas en esquinas
1.1.1 Morfología macroscópica
La grieta en las esquinas es el tipo más común de defecto en el agrietamiento por flexión y generalmente hay rebabas, bordes ásperos, bordes cortantes de oxígeno o bordes cortantes por plasma en la posición de la grieta en las esquinas. Si el borde de la pieza de trabajo no se arena o se trata de manera incompleta durante el proceso de doblado, se producirán grietas en las esquinas, y las grietas en las grietas de las esquinas generalmente son cortas y están ubicadas en el área endurecida de la esquina.
Se seleccionaron para el análisis los defectos típicos del acero Q235B y del acero Q355B, y la morfología macroscópica del agrietamiento en las esquinas se muestra en la Figura 1.
Como se puede ver en la Figura 4, hay deformación del grano en frío en la posición de extrusión de la herramienta abrasiva y se pueden ver aberturas de rayado en la raíz de grietas más largas y rectas. Las muestras también contienen inclusiones de sulfuro agrupadas, segregación central, partículas de oxidación a alta temperatura, descarburación debido a la oxidación y características de burbuja.
Análisis de las causas de los defectos de agrietamiento por flexión.
2.1 Técnicas de procesamiento inadecuadas
2.1.1 La influencia del diámetro de flexión.
Al doblar acero, la capa exterior del área doblada sufre tensión mientras que la capa interior sufre compresión. Cuando el espesor del material es constante, cuanto menor sea el radio de curvatura, más severas serán las tensiones de tracción y compresión en el material. Si la tensión de tracción en la esquina exterior excede la resistencia máxima del material, se producirán grietas o fracturas, particularmente en el medio de la pieza y, a veces, en las esquinas.
2.1.2 La influencia de las herramientas de flexión.
Si las ranuras en V de las herramientas de doblado son rugosas, la pieza estará sujeta a fuerzas desiguales a medida que pasa a través de la prensa plegadora, lo que provocará desgaste de la superficie o presión local, lo que provocará defectos en la superficie, seguidos de grietas por extrusión. Las grietas generalmente aparecen rectas y largas, con deformación en frío visible de los granos en las raíces de las grietas.
2.1.3 La influencia de la logística
Durante el transporte y la carga y descarga de acero, pueden producirse rayones en la superficie que destruyen la continuidad de la superficie del sustrato. Es probable que se produzcan grietas en el área rayada durante la flexión. Estas grietas son generalmente más largas y rectas, con aberturas visibles en la raíz de la grieta.
2.2 La influencia de los defectos materiales
2.2.1 La influencia de elementos, inclusiones y gases nocivos en el acero.
Durante el proceso de fundición, el alto contenido de azufre y fósforo en el acero conduce a un alto contenido de inclusiones de sulfuro o, incluso si el contenido total no excede el estándar, estos elementos se agregan localmente y causan una severa segregación central en las inclusiones. Esto conduce a una disminución de la plasticidad y tenacidad del acero, haciéndolo susceptible a doblarse y agrietarse.
Además, las microgrietas en la superficie del lingote se oxidan a altas temperaturas durante el laminado, y el alto contenido de oxígeno y nitrógeno en el acero, especialmente el elemento nitrógeno, forma fácilmente TiN con titanio. Las partículas de TiN que se precipitan a lo largo de los límites de los granos durante la colada continua pueden provocar grietas originales en la palanquilla, lo que puede provocar grietas durante la flexión.
2.2.2 La influencia de la calidad superficial del acero.
Las microfisuras y los orificios de aire en la superficie del acero son propensos a agrietarse en el lugar de la grieta bajo tensión después de la flexión. A simple vista pueden verse múltiples pequeñas grietas en el arco de curvatura.
2.2.3 La influencia de las propiedades mecánicas y la anisotropía del acero.
Cuanto mejor sea la plasticidad del material, más estable será la deformación plástica y cuanto mayor sea el alargamiento de rotura, mejor será el comportamiento a la flexión. Incluso si el diámetro de flexión es pequeño, no es fácil de romper.
Además, las propiedades longitudinales y transversales del acero son diferentes y la estructura de bandas longitudinales es más severa que la transversal. Esto significa que el índice de plasticidad longitudinal del acero es mayor, por lo tanto, cuando se dobla en una dirección perpendicular a la dirección de laminación, el rendimiento de flexión del acero es mejor y menos propenso a agrietarse en comparación con la flexión en la dirección transversal.
medidas de mejora
(1) Soluciones al problema de las grietas provocadas por rebabas, bordes afilados y corte con oxígeno en las zonas de las esquinas: lijar y redondear manualmente las rebabas y bordes afilados, o utilizar una máquina desbarbadora para eliminarlos automáticamente y eliminar el área de procesamiento endurecido para reducir la tasa de craqueo.
Cambie el proceso de doblado a perfilado continuo y luego corte tras formado para evitar un procesamiento duro causado por el corte. Corregir pequeños defectos mediante procesos de soldadura posteriores.
(2) Para resolver el problema de los radios de curvatura pequeños, el ángulo R debe ampliarse dentro del rango de diseño permitido para evitar un radio de curvatura demasiado pequeño.
(3) Evite rayones en la superficie durante el proceso logístico de transporte y descarga de materiales de acero.
(4) En el proceso de fabricación de acero, mejorar la pureza del acero, reducir el contenido y la agregación de inclusiones en el acero. El proceso de soplado de argón debe utilizarse por completo para garantizar que los sulfuros más grandes en el acero floten y se separen por completo.
Se debe mantener un campo de flujo adecuado durante el proceso de flujo del acero para garantizar un campo de flujo adecuado y estable en el cristalizador, lo que puede eliminar aún más las inclusiones en el acero, evitando la contaminación por atrapamiento de escoria.
Controle razonablemente la temperatura de fundición, la velocidad de extracción y la velocidad de enfriamiento durante la colada continua. El uso adecuado de la tecnología de prensado ligero y la tecnología de agitación electromagnética puede mejorar la calidad interna de la palanquilla, reducir la segregación central y prevenir la formación de grietas en la línea central.
(5) En el proceso de laminación, fortalecer el control de los procesos de calentamiento, temperatura de laminación y enfriamiento posterior a la laminación, prevenir la formación de estructuras anormales como bainita, martensita, granos gruesos y cristales mixtos, y reducir la resistencia dentro del rango permitido. de los estándares del producto al tiempo que mejora la plasticidad y la dureza.
