فولاد مهر زنی داغPHS

فولاد مهر زنی داغ (PHS),همچنین به عنوان شناخته شده است فولاد سخت کننده را فشار دهید، یک ماده پیشرفته است که در فرآیند مهر زنی داغ استفاده می شود. این برنامه به طور خاص برای تأمین استحکام بالا و برخورد عالی در برنامه های کاربردی خودرو طراحی شده است. PHS تحت یک فرآیند تولید منحصر به فرد قرار می گیرد

ابتدا تا دمای بالا گرم می شود و به آن اجازه می دهد اشکال پیچیده ای را تشکیل دهد. سپس فولاد تشکیل شده به سرعت سرد می شود تا ساختاری سخت شده با استحکام استثنایی ایجاد شود. این فرآیند عملیات حرارتی توانایی مواد را برای مقاومت در برابر ضربه های شدید افزایش می دهد و آن را برای ساخت اجزای حیاتی در سیستم های ایمنی خودرو ایده آل می کند.فولاد PHSبه خودروسازان مزیت تولید قطعات با وزن سبک‌تر را بدون به خطر انداختن قدرت و ایمنی ارائه می‌دهد که منجر به بهبود راندمان سوخت و بهبود عملکرد کلی خودرو می‌شود.

با توجه به نیاز به وسایل نقلیه سبک تر، ایمن تر و مقاوم تر در برابر ضربه، نیاز به صفحات فولادی با مقاومت بالا برای مکانیزم های خودرو به طور فزاینده ای آشکار می شود. حق ثبت اختراع شرکت سوئدی برای مهر زنی داغ و توسعه آن (اختراع 1977) روی چندین تیغه ابزار استفاده شد. 1984 Saab Automobile اولین خودروسازی بود که از صفحات فولادی ترموفرم شده (صفحات بور سخت شده) برای ساب 9000 استفاده کرد. قطعات گرما شکل روی بدنه برای موارد زیر استفاده می شود: تیرهای فاسیای جلو، پانل های تقویت کننده بالا و پایین ستون A، ستون B. پانل های داخلی و تقویتی، کانال مرکزی، تیرهای صندلی جلو و عقب، تیرهای ضربه ای در و تیرهای ضربه عقب

دو روش برای مهر زنی داغ وجود دارد: فرآیندهای قالب گیری مستقیم و غیر مستقیم.

1. فرآیند قالب گیری مستقیم

در فرآیند مهر زنی مستقیم گرم، محصولات نیمه تمام حرارت داده می شوند، به دستگاه پرس منتقل می شوند و متعاقباً در یک قالب بسته تشکیل و سخت می شوند.

2. فرآیند شکل گیری غیرمستقیم

① قبل از شکل گیری: اگر اندازه قسمت بزرگ باشد و شکل نسبتاً پیچیده باشد ، برای بهبود میزان عبور محصول باید از فرآیند شکل گیری غیرمستقیم استفاده شود. استحکام اولیه صفحه فولادی در طول قبل از تشکیل حدود 600mpa است. صفحه فولادی برشی در مطبوعات قرار می گیرد تا در شکل قسمت هدف تغییر شکل یابد.

② گرمایش: صفحه فولادی در حدود 5 دقیقه با درجه 927 درجه 950 درجه گرم می شود که این امر برای آستنیته سازه کریستالی صفحه فولادی مناسب است. در شرایط Austenitising ، هنگامی که فولاد با هوا در تماس است ، یک فیلم اکسید به سرعت شکل می گیرد. برای جلوگیری از اکسیداسیون سطح و دکربول سازی ، تعداد زیادی از صفحات فلزی با یک لایه محافظ پوشش داده می شوند.

③ شکل دهی گرم: برای جلوگیری از سرد شدن قطعه کار قبل از فرم دهی، قطعه کار باید در اسرع وقت در کوره مهر و فرم داده شود. در عین حال، شکل دهی باید قبل از تغییر فاز مارتنزیتی کامل شود. بسته شدن سریع جعبه قالب و فرآیند شکل دهی، کلید موفقیت مهر زنی داغ است. پس از شکل‌گیری، قطعات کار در قالب بسته خاموش می‌شوند و سیستم خنک‌کننده بر اساس حذف گرما با استفاده از آب خنک‌کننده در یک مجرا است. برای جلوگیری از خاموش شدن قسمت بین قالب و فیکسچر قطعه کار در طول فرآیند شکل‌دهی، معمولاً یک فاصله خالی در سیستم مهر زنی داغ باقی می‌ماند.

④ خاموش کردن: خاموش کردن زیر آب خنک کننده به مدت 5 ~ 10 ثانیه. از آنجا که قطعه کار داغ در تماس با مرگ سرد است ، قطعه کار داغ در داخل قالب بسته خاموش می شود. اگر نرخ خنک کننده بیش از حداقل نرخ خنک کننده ، که حدود 27 کیلوگرم در ثانیه است ، در دمای حدود 400 درجه باشد ، منجر به تغییر سازمان مارتنزیتی غیر متجاوز خواهد شد که در نهایت به بخش قدرت بالایی منجر می شود. تکامل سازمان مارتنزیتی در طی فرآیند فرونشست منجر به قدرت کششی بیش از 1500 مگاپاسکال می شود.

3. خصوصیات مواد

- استحکام کششی: بیشتر یا مساوی 1500 مگاپاسکال

- قدرت عملکرد: 1250 mpa 950

- کشیدگی در استراحت: 5 درصد

مزایای فولادهای گرم شکل

1/برنامه های کلاسیک خودرو برای فولادهای گرم تشکیل شده استA- و ستون های B از وسایل نقلیه، اما از آنها نیز استفاده می شودتیرهای لبه سقف، پانل های تقویت کننده دیوارهای جانبی، اعضای متقاطع هدلینر و اعضای متقاطع پانل ابزار، و همچنین تیرهای ضربه ای درب، تقویت کننده های شیشه جلو و تیرهای کف. شایان ذکر است که این قطعات ترموفرم شده در حال حاضر اغلب با هندسه های بسیار پیچیده طراحی می شوند، جایی که فولادهای PHS وارد می شوند.

2/همان قسمت می تواند دارای سطح استحکام مختلفی باشد که یک قالب ترموفرم کننده را می توان به چندین فرآیند سخت شدن مختلف تقسیم کرد. به عنوان مثال ، ایجاد یک "منطقه نرم" گرمازا نیازی به سخت شدن کل قسمت ندارد. بخش مبهم و بدون فشار قسمت دارای سطح استحکام کمتری خواهد بود و بنابراین انرژی بالایی را در حین ضربه جذب می کند. با استحکام کششی بالاتر ، قسمت خاموش می تواند در برابر نیروهای بالاتر مقاومت کند. در سالهای اخیر ، تحولات چشمگیری در زمینه فرآیندهای منطقه نرم PHS انجام شده است. به عنوان مثال ، منطقه نرم قسمت پایین ستون B یک ماشین.

3/صفحات با ضخامت نابرابر جوش داده شده با هم صفحات با ضخامت نابرابر راه دیگری برای دستیابی به "منطقه بندی عملکرد" ​​در قطعات ترموفرم شده هستند. صفحات ضخامت نابرابر نورد سرد نوعی نوار نورد سرد با ضخامت های متفاوت در مقاطع عرضی مختلف هستند. در نتیجه، ضخامت نوار را می توان در عرض های مختلف تغییر داد، به طوری که بسته به نیاز نهایی قطعه و عملکرد آن، می توان مشخص کرد که کجا باید ضخیم تر و کجا نازک تر باشد.

ورق های جوشکاری با ضخامت نابرابر می توانند تطبیق پذیرتر باشند: می توانید نوارهای PHS با ضخامت های مختلف را به یکدیگر جوش دهید یا حتی نوارهای PHS را به نوارهای غیر PHS جوش دهید.

4/ فولاد مهر زنی داغ طراحی Freedom تا 900 درجه حرارت داده می شود و به شکل کوبیده می شود و به راحتی می توان فولادهای PHS را به شکل هایی با اشکال بسیار پیچیده و عمیق تبدیل کرد. با این آزادی طراحی، طراحان خودرو می توانند خلاقیت بیشتری در قطعات خود داشته باشند: شاید آنها بتوانند از استحکام کششی بالای فولادهای PHS برای طراحی قطعات سبک تر استفاده کنند. شاید آنها بتوانند تعداد قطعات را کاهش دهند، به عنوان مثال، قطعات را یکپارچه کنند. شاید آنها بتوانند "مناطق نرم" را طراحی کنند تا قطعات در تست های تصادف بهتر عمل کنند.

5/دقت بالای قطعه تمام شده مزیت فولادهای عملیات حرارتی این است که پشت فنری کمی دارند یا اصلاً وجود ندارد که منجر به دقت فرم بیشتر می شود. با افزایش استحکام کششی فولادهای پرمقاومت امروزی، این ایده که احتمال افزایش فنر وجود دارد در ذهن بسیاری جا افتاده است.

از طرف دیگر ، ما حتی در هنگام استفاده از gigapascals ، درک و کنترل اسپرینگ در قطعات خودروهای سرد را بهتر از گذشته پیش بینی و کنترل خواهیم کرد.