1.Quel est l'allongement d'élasticité des-bobines laminées à froid ? Quel est le rapport avec l’estampage ?
L'allongement à la limite d'élasticité fait référence au phénomène dans lequel, lors d'un essai de traction, une tôle d'acier laminée à froid-continue de subir une déformation plastique après que la contrainte ait atteint la limite d'élasticité, sans augmentation significative de la force externe. Ceci est représenté par un « plateau de rendement » sur la courbe de contrainte-déformation.
Ce phénomène a un impact direct sur l’emboutissage car :
C'est la cause première d'une déformation inégale : l'allongement élastique correspond à une déformation plastique inégale au sein du matériau. Lorsque l'emboutissage commence, les matériaux présentant un allongement d'élasticité se déformeront soudainement dans des zones localisées au lieu de s'étendre uniformément sur toute la pièce.
C'est une cause directe des défauts de surface : cette déformation inégale soudaine forme des motifs en bandes sur la surface de la pièce emboutie, c'est-à-dire des bandes de Lüders ou des marques de contrainte de traction, endommageant gravement la qualité de surface de la pièce.
2.Comment l'allongement d'élasticité crée-t-il des « vergetures » sur la surface d'une pièce emboutie ?
Mécanisme microscopique : dans les-bobines laminées à froid, les atomes interstitiels de carbone et d'azote s'agrègent autour des dislocations, formant des « nuages de Coothill » qui fixent fermement les dislocations. Une contrainte plus élevée est nécessaire lors de l'emboutissage pour libérer les dislocations.
Cédation soudaine : Une fois que la contrainte est suffisamment élevée, un grand nombre de luxations épinglées se libèrent presque simultanément, entraînant une déformation plastique soudaine.
Manifestations macroscopiques : Cette déformation soudaine ne se produit pas de manière uniforme, mais forme plutôt des zones de glissement en bandes inclinées par rapport à la direction de traction sur la surface du matériau, appelées bandes de Lüders. Ces régions en bandes ont des propriétés optiques différentes de celles des zones non déformées, apparaissant à l'œil nu sous forme de motifs ou de rides.
Résultats : Les pièces embouties présentant ce défaut, notamment les revêtements extérieurs (comme les portes et capots de voiture), doivent être mises au rebut ou déclassées car le défaut reste visible après peinture.
3. En plus de provoquer des vergetures en surface, l'allongement d'élasticité affecte-t-il également d'autres propriétés des pièces embouties ?
Diminution de la précision dimensionnelle : en raison d'une déformation inégale, le retour élastique des pièces embouties est difficile à prévoir et à contrôler, ce qui entraîne une mauvaise stabilité dimensionnelle et affecte la précision ultérieure du soudage et de l'assemblage.
Risque d'amincissement local : Les bandes de Lüders sont souvent des zones de déformation concentrée, pouvant conduire à un amincissement excessif du matériau dans ces zones, devenant une source potentielle de fissures d'emboutissage.
Propriétés mécaniques inégales : La présence d'un allongement d'élasticité signifie que le matériau subit une déformation inégale dans les premières étapes de l'emboutissage, ce qui entraîne différents degrés d'écrouissage dans différentes parties de la pièce finie, conduisant finalement à des différences de propriétés mécaniques.
Usure accrue de la matrice : une déformation inégale augmente les contraintes localisées sur la matrice, accélérant l'usure de la matrice et réduisant sa durée de vie.
4.Pourquoi certaines bobines laminées à froid-présentent-elles un allongement d'élasticité alors que d'autres ne le font pas ? Comment contrôler cela à la source ?
Nivellement post-recuit (trempe et revenu) : il s'agit de la méthode de contrôle la plus directe. Les bobines laminées à froid-doivent subir un processus de nivellement après le recuit. En appliquant une petite réduction de 0,8 % à 1,5 %, les luxations sont pré-détachées, éliminant ainsi le plateau de rendement. Si l'allongement de nivellement est insuffisant ou si le fait d'éviter les cordons de soudure entraîne des irrégularités localisées, ces zones conserveront l'allongement d'élasticité.
Contrôle de la composition (contrôle de la source) : les atomes interstitiels (C, N) dans l'acier sont à l'origine de la formation de l'atmosphère de Cotillard. En ajoutant des éléments de microalliage tels que le titane et le niobium, qui se combinent avec C et N pour former des carbonitrures stables, le nombre d'atomes de solution solide peut être réduit, réduisant ainsi fondamentalement la tendance à l'allongement. L'acier à très faible -acier à faible teneur en carbone (acier IF) atteint sa nature sans vieillissement-grâce à ce principe.
Coordination du processus de recuit : le contrôle de la vitesse de refroidissement après le recuit affecte également le comportement de précipitation du carbure, affectant ainsi l'allongement de la limite d'élasticité.
5. Que devez-vous faire si vous rencontrez des-bobines laminées à froid avec un allongement d'élasticité en tant qu'utilisateur d'emboutissage ?
Détection et confirmation rapides : en cas de doute, prélevez des échantillons aux deux extrémités de la bobine d'acier pour des tests de traction et observez la courbe contrainte-déformation pour un plateau d'élasticité notable. C'est la méthode de jugement la plus directe.
Ajustement du processus (mesures temporaires) :
Traitement de pré-déformation : avant l'emboutissage formel, appliquez une petite déformation de traction ou de flexion à la tôle (par exemple, passez-la dans une machine de nivellement) pour obtenir un effet d'aplatissement similaire et éliminer le plateau d'élasticité.
Ajustement de la vitesse d'estampage : Dans de rares cas, la modification de la vitesse d'estampage ou de la force du serre-flan peut réduire l'apparence des bandes de Lüders, mais il est généralement difficile de les éliminer complètement.
Localisation des matières premières : les défauts d'allongement se concentrent souvent à la tête et à la queue de la bobine d'acier (dans un rayon d'environ 20 à 50 mètres) car le taux d'allongement à l'aplatissement peut ne pas répondre aux normes lors du nivellement de l'aciérie pour éviter les cordons de soudure. Essayez de retirer davantage de matériau de la tête et de la queue et d'utiliser la partie centrale pour produire les pièces critiques.
Collaboration avec les fournisseurs :
Conservez les certificats d'assurance qualité et les échantillons du lot problématique et soulevez les objections qualité auprès du fournisseur.
Fournissez des informations sur l'emplacement spécifique du défaut (par exemple, quelle feuille se trouve au début d'un rouleau) pour aider l'aciérie à retracer ses enregistrements de processus de nivellement et à trouver la cause profonde du problème.