«Миф о пластичности: почему удлинение не является хорошим показателем пластичности, когда речь идёт о сверхвысокопрочных сталях» (перевод материала шведской компании SSAB - Svenskt Stål AB).
«Давайте начнём с вопроса: возможно ли отштамповать сложную деталь из стали с пределом прочности в 1400 МПа, показатель удлинения которой лишь 3-4%?
Правильный ответ (хоть это и удивит некоторых) - да, и вот почему. Удлинение не равняется пластичности для сверхвысокопрочных и ультравысокопрочных сталей.
Неправильное представление, по которому пластичность стали определяется исключительно показателем удлинения, является поверием, которое, к сожалению, разделяют некоторые производители. В результате упускается множество возможностей по улучшению автомобильных компонентов, и это препятствует полному раскрытию потенциала сверхвысокопрочных сталей. При пристальном рассмотрении легко увидеть, как сформировался этот миф.
Об истории возникновения
Всё началось с теста на удлинение, который производят простым растяжением образца - его тянут, пока он не разорвётся. Деформация, происходящая до разрыва, измеряется в процентах - это показатель относительного удлинения.
Изначально этот тест был разработан, когда традиционные мягкие стали являлись общепринятыми, ещё до появления высокопрочных сталей.
Поэтому когда мы проводим тест для мягких сталей, это правда, что их пластичность жёстко увязана с удлинением, потому что деформация образца происходит равномерно на длине более 80 мм. Однако сверхвысокопрочные и ультравысокопрочные стали из-за их сложной микроструктруры ведут себя по-иному - и измерение удлинения на длине более 80 мм не даёт точного отражения пластичности.
Ларс Троиве, эксперт по штамповке в SSAB, объясняет:
«Традиционные, классические марки мягкой стали имеют характер общей деформируемости. При этом сверхвысокопрочные марки стали могут показывать удлинение лишь в 3 или 4%, но это измеряется на общей длине более 80 мм, тогда как локально их возможная деформация намного больше».
Хорошим способом измерить актуальный предел пластичности для подобных сталей является нанесение сетки с ячейками 2х2 мм на образец для теста на разрыв и анализ зоны, примыкающей к месту разрыва. Например, если мы посмотрим на результат теста для двухфазной (DP) сверхвысокопрочной стали c пределом прочности около 1000 МПа, мы увидим, что вся деформация концентрируется локально.
«Просто наблюдая и измеряя деформации ячеек на нанесенной сетке, мы можем увидеть, что локальное удлинение составило 20%. При этом общее удлинение на длине более 80 мм составило всего лишь 10%. А когда мы штампуем деталь, почти вся деформация происходит локально и не равномерно. Именно поэтому общепринятый тест на удлинение не даёт ничего конкретного о пластичности для высокопрочной стали»
- говорит Троиве.
Проверяйте FLD (кривые предельного формообразования)
Так где же вы можете найти точную информацию для разных классов сверхвысокопрочных и ультравысокопрочных сталей? В диаграммах предельного формообразования.
Такая диаграмма показывает результаты нескольких разных тестов, основанных на измерении различных локальных удлинений для разных режимов деформации, т.е. не только для случая растяжения образца на разрыв. <... >
Итак, давайте развеем этот миф раз и навсегда. Когда речь идёт о сверхвысокопрочных и ультравысокопрочных сталях, не используйте результаты традиционного замера удлинения как единственный показатель пластичности. Реальность намного интереснее - и возможности использования новых высокопрочных сталей намного шире, чем вы бы могли подумать».
Послесловие переводчика: речь о том, что продукт и процесс не отгорожены друг от друга каменной стеной; при подборе формы детали из сверхвысокопрочных сталей нужно учитывать результаты компьютерного моделирования, а не бездумно ссылаться на "плохое" удлинение.
