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盤點影響金屬拉伸性能的主要因素

作者：五金衝壓編輯來源：本站原創發布時間：2020-12-29T08:15:55 瀏覽量：

隨著金屬衝壓件拉伸工藝日益發展，市場對金屬拉伸件的需求越來越高，對產品的要求也越來越高，包括形狀、性能、外觀等等。金屬拉伸工藝是指利用模具將衝裁後得到的一定形狀平板毛坯衝壓成各種開口空心零件或將開口空心毛坯減小直徑，增大高度的一種機械加工工藝。用拉深工藝可以製造成筒形、階梯形、錐形、球形、盒型和其他不規則形狀的薄壁零件，與翻邊、脹形、擴口、縮口等其他衝壓成形工藝配合，還能製造形狀極為複雜的零件。
雖然金屬材料拉伸性能取決於材料本身的性質，如化學成分、組織結構等，但即使是相同的材料在不同拉伸試驗過程中所得的結果也很有可能不相同。影響金屬拉伸性能的因素很多，總體來說可以分為金屬原材料的性質和加工對金屬材料拉伸性能的影響這兩大方麵。
首先說一下金屬原材料的性質對金屬拉伸性能的影響：金屬材料通常是指由金屬元素或以金屬元素為主所構成的具有金屬特性的材料的統稱，主要包括純金屬、特種金屬、合金以及金屬材料金屬間化合物等。在金屬材料的加工過程中，其組織會受到一定的影響而發生相應的改變。金屬材料的特殊性質主要表現為如下幾個方麵：1.許多金屬材料，在工作過程中需要承受交變載荷，在此作用下，雖然金屬材料的屈服極限遠遠高於應力水平，但經過長期的應力循環作用後，也會出現突然脆性斷裂現象，此現象就是金屬材料的疲勞，是一種最常見也最危險的斷裂形式。2.在載荷外力的作用下，金屬材料所呈現的永久變形而不被破壞的能力即為金屬材料的塑性。金屬材料的塑性越好，越能在較大的範圍內形成塑性變形，並在塑性變形的過程中強化金屬材料的強度，增加金屬材料的安全性。3.硬度主要是指金屬材料對硬物體壓入其表麵的抵抗能力，是考量金屬材料性能的重要指標之一。金屬材料的硬度是起始塑性變形抗力與繼續塑性變形抗力共同作用的結果，一般來說金屬材料的硬度越高，耐磨性也就會越好。
然後分析一下加工對金屬材料拉伸性能的影響：金屬衝壓件的拉伸性能會根據變形次序、加工速度、衝壓油性能、加工溫度等產生不同的影響，根據不同的工件性能要求選用合理的工藝可以顯著提高工件的拉伸性能。1. 通常隨著成型溫度的升高，金屬材料內部的分子運動能量、熔體的自由體積以及鏈段的活動能力均會隨之增加，從而降低分子間的相互作用及熔體粘度，增加金屬材料的橫向拉伸強度，會隨著加工時間的延長而呈現出先增加後趨於平緩的趨勢。2. 在金屬材料的內部往往存在著位錯等晶體缺陷，在常溫狀態下金屬材料拉伸性能主要呈現在彈性變形階段與塑性變形階段。其中金屬材料的塑性變形主要依靠位錯方式來完成，一旦外力作用超過滑移的臨界值，便會導致向晶向和晶麵運動，而在運動過程中會產生相應的運動速度，這就導致金屬材料在拉伸過程中，抗拉強度會隨著拉伸速度的提高而升高。3.一般衝壓件在衝壓加工過程溫度會很快升高，必須使用專用衝壓油進行冷卻，否則高溫會引起金屬的表麵光潔度下降造成工件發黑的問題。除工件光潔度受到影響外，模具壽命將縮短，同時精度降低，為此模具方麵的改進將投入大量費用。專用衝壓油會自動粘著於受熱的關鍵部位，保護模具不會受磨損。另外衝壓件在油品的保護下短時間內不會氧化生鏽，且不影響後續的電鍍、焊接等工序。
綜上所述，在金屬材料的加工過程中各種因素均會對金屬材料拉伸性能產生一定的影響，使其抗拉強度、斷後伸長率以及衝壓件表麵質量發生改變。合理安排工藝有助於企業降低成本，提升產品競爭力。
推薦文章：淺談金屬拉伸試驗的必要性

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