薄規(guī)格不銹鋼中板,有一些是用來制作冷沖壓零件。這些零件的制作與普通鋼薄板零件的制作方式完全相同。 雖然所有的不銹鋼鋼種都能進(jìn)行沖壓加工。但是,有較高韌性的奧氏體鋼最適宜于這種操作。
1. 冷彎成型
不銹鋼中板的冷彎成型是最常見的一種成型方式,關(guān)于冷彎成型力、彈性變形、彎曲半徑、彎曲方向,這些應(yīng)用于普通鋼薄板加工中的所有規(guī)則,同樣也適用于不銹鋼中板成型加工。 特別在寒冷的季節(jié),在彎曲前的工件進(jìn)行預(yù)熱,對(duì)鐵素體鋼來說往往是很有幫助的。93.3℃的低溫預(yù)熱有助于消除鐵素體型不銹鋼的脆性趨向。
制作各種類型的容器,是不銹鋼的一個(gè)主要用途。由于現(xiàn)用的不銹鋼中板中,尺寸可以達(dá)到相當(dāng)?shù)拇螅詫?shí)際制作容器的大部分工作量主要是將不銹鋼中板滾彎成圓柱形,然后通過焊縫把它焊接起來形成筒體容器。 如果鋼板的尺寸不夠大時(shí),就需要把小尺寸的鋼板拼接起來,然后再滾卷成型為圓柱形。 三輥滾卷成型機(jī)能加工成型從薄板到厚板的各種規(guī)格尺寸。在錐形裝置上,通過傾斜的上輥,把鋼板成型為錐形工件。 此外, 碳鋼和不銹鋼之間最重要的差異是成型動(dòng)力的增加和彈性變形的增加,為此不銹鋼在彎曲成型時(shí)。就需要做一些過彎曲,以補(bǔ)償彈性變形。
2. 旋壓成型
利用冷旋壓能為某些結(jié)構(gòu)制造厚達(dá) 25.4mm、直徑達(dá)487.8mm的封頭和對(duì)稱形狀的零件。 在冷旋壓之前,常常需要使用焊接的方法把兩塊鋼板拼焊成一塊大的毛坯。 在毛坯焊縫的兩面要認(rèn)真地打磨,以防止旋壓成型時(shí)引起振動(dòng)發(fā)生。
旋壓設(shè)備類似薄板旋壓用的設(shè)備,只是比較笨重一些,但旋壓工具是機(jī)械化操作的,加工中板的工藝、速度、壓縮量、工具材料和潤滑劑也與薄板相同。
06Cr13Al(405)、12Cr13(410)和10Cr17(430)鋼的中板也可以冷旋壓,其效果與碳鋼十分相似,它們的屈服強(qiáng)度較高,旋壓需要較大的動(dòng)力才能順利進(jìn)行,但它們不會(huì)發(fā)生明顯的冷加工硬化。鐵素體鋼的低韌性,可能需要多次的退火,這取決于工件的形狀。如果通過略微的110℃加熱,就能夠提高16Cr25N(446)鋼的韌性,這些高鉻合金鋼的旋壓成型就能獲得成功。
對(duì)于旋壓機(jī)來說,10Cr18N112(305) 鋼是最理想的奧氏體鋼材料,由于它有很低的冷加工硬化率,但為了方便于用戶,所有的鉻鎳不銹鋼都可用于旋壓封頭和各種形狀的零件。 這些鋼種都有足夠的韌性,如果對(duì)退火之間的壓縮量給予適當(dāng)考慮,那些高于10Cr18Ni12(305)鋼的加工硬化率的不銹鋼,就能夠加以控制,實(shí)現(xiàn)加工成型的目的。
成型前對(duì)毛坯進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備工作是必要的,這些準(zhǔn)備工作一及是指用打磨方法修整邊緣,以防裂紋。 成型加工時(shí)允許加工材料留有25~50mm的不加工邊緣,直到加工最后完成,這對(duì)防止裂紋的產(chǎn)生是十分有益的。
切記,奧氏體鋼熱膨脹系數(shù)是很高的。 在成型加工中,金屬有時(shí)需要加熱。因此,假如要獲得高精度的尺寸公差, 成型毛坯必須留有用于收縮所需要的余量。
3. 錘擊成型
采用“錘擊法”也可成型厚達(dá)12.7mm,直徑達(dá)3657mm的碟形封頭。用這種工藝,是在一臺(tái)深孔、低速往復(fù)式壓力機(jī)的下面,毛坯漸漸地錘擊成一定的形狀。這臺(tái)設(shè)備是由一個(gè)小型、淺球狀凹形陰模或圓環(huán)組,以及一個(gè)球形錘頭組成(通常用皮革覆蓋)。加工方法是先從中心開始,再以螺旋形重復(fù)向外移動(dòng)錘擊。操作者通過對(duì)樣板的比較來控制尺寸和形狀。300系列鋼種和鐵素體400系列鋼種都能用這種方法進(jìn)行成型加工。
4. 中板成型后的處理
無論何種冷成型在成型后都應(yīng)該進(jìn)行硝酸鈍化處理,以便工件在投入使用以前,去除成型加工中來自工具及設(shè)備的鐵屑雜質(zhì)等污物。如果成型加工的部件要用于應(yīng)力腐蝕環(huán)境,甚至像冷彎或輥軋彎曲這種輕微操作之后的工件,也應(yīng)該進(jìn)行消除應(yīng)力處理和酸洗。雖然有些場(chǎng)合可直接使用冷沖壓或者旋壓的工件,但要在這些工藝之后恢復(fù)最高的耐蝕性,只有采用再結(jié)晶退火。在成型之后,應(yīng)該很快就進(jìn)行退火,以消除延遲應(yīng)力開裂的危險(xiǎn)。熱處理之前,必須徹底去除所有的潤滑劑。