1. Jakie są przyczyny pęknięć w obszarze kołnierza?
Lokalizacja: Część kołnierzowa na krawędzi części lub poniżej pustego uchwytu.
Charakterystyka: Pęknięcia zwykle pojawiają się obwodowo lub promieniowo.
Możliwe przyczyny:
Nadmierna siła uchwytu półfabrykatu: Zbyt duży nacisk na uchwyt półfabrykatu powoduje „zablokowanie” materiału podczas przepływu, uniemożliwiając prawidłowe uzupełnienie materiału i prowadząc do rozdarcia.
Anizotropia materiału (kierunek ucha): Cewki-walcowane na zimno wykazują znaczną anizotropię (np. duże różnice w plastyczności w kierunku 45 lub 90 stopni), co skutkuje niewystarczającym przepływem materiału w niektórych kierunkach.
Niewystarczający promień naroża matrycy: Zbyt mały promień naroża matrycy lub uchwytu półwyrobu prowadzi do znacznego wzrostu oporów przepływu materiału.
Słabe smarowanie: Miejscowe przerwanie filmu smarnego powoduje zużycie adhezyjne, co skutkuje koncentracją naprężeń rozciągających.
2. Jakie są możliwe przyczyny pękania ścian bocznych?
Lokalizacja: Na prostej lub nachylonej ścianie części, zwykle równolegle do kierunku tłoczenia.
Charakterystyka: Pęknięcia mają przeważnie charakter podłużny, w skrajnych przypadkach obejmują całą ścianę boczną.
Możliwe przyczyny:
Niewystarczająca plastyczność materiału (niskie wydłużenie): Jest to najbardziej krytyczna przyczyna. Wskaźnik wydłużenia lub umocnienia przez zgniot (wartość n-) zwoju-walcowanego na zimno jest zbyt niski, aby wytrzymać odkształcenie przy rozciąganiu w tym miejscu.
Wady mikrostrukturalne: We wnętrzu występują silne struktury pasmowe lub grube węgliki. Podczas odkształcania powierzchnia styku węglików z osnową staje się punktem inicjacji pęknięcia.
Nadmierny stopień rozcieńczenia: Stopień rozcieńczenia w tym miejscu przekracza limit projektowy (np. stopień rozcieńczenia przekracza stopień zmniejszenia przekroju odpowiadający ostatecznej wytrzymałości materiału na rozciąganie).
Kruchość wynikająca ze starzenia: zwój-walcowany na zimno był przechowywany zbyt długo (lub znajdował się w nienormalnej temperaturze), co spowodowało starzenie się pod wpływem naprężenia i zmniejszenie plastyczności.
3. Jakie są możliwe przyczyny pęknięć w zaokrąglonych dolnych rogach?
Lokalizacja: Na zaokrągleniu przejściowym pomiędzy dolną powierzchnią a ścianą boczną części.
Charakterystyka: pęknięcie ma kształt-łuku i zwykle występuje w najbardziej krytycznym obszarze rozciągania.
Możliwe przyczyny:
Niewystarczająca grubość względna: Stosunek grubości materiału (t) do średnicy przedmiotu obrabianego (d) jest zbyt mały (wartość t/d jest zbyt mała), co skutkuje słabą odpornością na niestabilność zaokrąglenia.
Niewystarczający promień zaokrąglenia stempla: Promień zaokrąglenia (Rp) jest mniejszy niż minimalny dopuszczalny promień zgięcia materiału, co prowadzi do koncentracji naprężeń.
Stan dwuosiowego naprężenia rozciągającego: Materiał jest w tym miejscu jednocześnie poddawany promieniowym i stycznym naprężeniom rozciągającym. Jeżeli granica plastyczności materiału jest zbyt wysoka, szybko osiągnie on granicę pękania.
4. Jakie są możliwe przyczyny pęknięć u podstawy zbrojenia w kształcie krzyża-lub wybrzuszenia?
Położenie: u nasady lub krawędzi zlokalizowanego elementu formującego (takiego jak żebro wzmacniające, wybrzuszenie lub kształt litery).
Charakterystyka: Pęknięcie rozciąga się wzdłuż narożnika lub krawędzi żebra wzmacniającego.
Możliwe przyczyny:
Łączone zginanie i rozciąganie: Podczas dokładnego wykrawania lub formowania materiał w tym miejscu podlegał silnym połączonym naprężeniom ścinającym i rozciągającym.
Mikropęknięcia powierzchni ścinanej: w przypadku drobnych części zaślepiających nieprawidłowy luz zaślepiający lub niewystarczający nacisk ze strony przekładni V- mogły spowodować mikrorozdarcia (nadmiernie duże pasma łez) na powierzchni ścinanej, które następnie rozszerzają się podczas późniejszego formowania.
Niski wskaźnik twardnienia materiału: Materiał nie może rozproszyć naprężeń poprzez utwardzanie przez zgniot po poważnym miejscowym odkształceniu.
5.Jak analizować unikalne współczynniki materiałowe zwojów-walcowanych na zimno (do dokładnego tłoczenia)?
Niewystarczający stopień sferoidyzacji:
Zjawisko: Niewystarczające wyżarzanie sferoidyzacyjne-zwojów walcowanych na zimno skutkuje obecnością perlitu płytkowego.
Konsekwencja: Pod wpływem naprężenia węgliki lamelarne zachowują się jak ostrza, przecinając osnowę i łatwo powodując pękanie ścian bocznych lub narożników.
Wady powierzchniowe (warstwa odwęglona/nawęglona):
Odwęglenie: Odwęglanie powierzchniowe zmniejsza wytrzymałość powierzchni, prowadząc do mikropęknięć (pęknięć).
Wgłębienia z nawęglenia/kamienia tlenkowego: Tworzy twarde plamy, zakłócając ciągłość osnowy i stając się punktami inicjacji pęknięć.
Tolerancja grubości (tolerancja ujemna):
Zjawisko: Rzeczywista grubość materiału jest zbyt mała (tolerancja ujemna).
Konsekwencja: Prowadzi do stosunkowo większego luzu matrycy, niestabilnego przepływu materiału, szczególnie podczas procesu rozciągania, zmniejszenia-powierzchni przekroju poprzecznego nośnego-i zwiększenia naprężeń, co prowadzi do pęknięć.
Naprężenie szczątkowe:
Zjawisko: podczas procesów walcowania i prostowania zwojów-walcowanych na zimno powstają znaczne naprężenia wewnętrzne.
Konsekwencje: Powierzchnia może być płaska przed stemplowaniem, ale po stemplowaniu uwolnienie naprężeń w połączeniu z naprężeniami roboczymi może prowadzić do opóźnionego pękania lub natychmiastowego pękania.