Zimno

Słyszałeś, pan powiedział: odpuszczanie w 300-400 C powoduje częściową przemianę martenzytu w perlit.

Dnia Wed, 25 Dec 2019 20:42:30 -0800 (PST), Konrad Anikiel napisał(a):

Nie ma takich temperatur na krawedzi skrawajacej ?

J.

W dniu czwartek, 26 grudnia 2019 16:37:03 UTC+1 użytkownik J.F. napisał:

Zależy.

Tak przy okazji, jak robimy "quenching" takich narzędzi to jaka część ich końcowej twardości wynika z przemian fazowych (krystalicznych etc.), a jaka z napężeń?

W dniu sobota, 28 grudnia 2019 07:54:37 UTC+1 użytkownik Marcin Debowski napisał:

Łatwo sprawdzić. Wystarczy znaleźć sposób na wywołanie naprężeń cieplnych bez obróbki cieplnej (żeby nie było przemian), ewentualnie sposób na wywołanie przemian fazowych bez grzania (żeby nie było naprężeń). Wtedy można będzie porównać.

Nanoindentation bym zrobił bo to będzie efekt powierzchniowy, czy "skóra" będzie za cienka? Jeśli 10-20um to powinno pokazać różnicę. Wymodelowac też się chyba powinno dać?

No ale własności hartowanych głęboko i odpuszczanych narzędzi nie biorą się z powierzchni. Zresztą nagniatanie jak najbardziej zmienia strukturę metalurgiczną.

Wszystko się da zasymulować, ale trzeba mieć model materiału poprawnie opisujący te zjawiska które w danym przypadku zachodzą/mają wpływ na obserwowalne zachowanie. No i solver który by to potrafił porachować. Brzmi trochę jak taki mały Manhattan Project.

No właśnie o to pytam, gdyż albowiem się na tym nie znam. Wiem natomiast, że efekt wywołany naprężeniami (ściskającymi) może wpływac na twardość.

Co do nanoidentacji, zmienia, ale mówimy o próbie ustalenia wpływu 2ch różnych czynników, więc jeśli materiał bliżej powierzchni okazałby się twardszy... Z drugiej strony będzie on pewnie też inny morfologicznie/fazowo więc pojedynczym pomiarem się nic nie wywnioskuje. Trzeba by mieć materiał porównawczy z identycznym składem i morfologią.

Ja nie daję Ci definitywnych odpowiedzi, bo nie jestem ekspertem. Znam się jako tako na wąskim fragmencie tematu, mam kilka typowych materiałów których używam na co dzień więc nieźle potrafię przewidzieć ich zachowanie w warunkach typowych dla moich procesów. Trochę za mało żeby wyciągać ogólne wnioski i budować Teorię Wszystkiego. Ale jest trochę ciekawych zjawisk które o Twoje pytanie zahaczają. mam pewien proces który bierze cienką (między 1.5 a 2 mm) blachę z 316 i usuwa część materiału po jednej stronie. Blacha ta jest w hucie walcowana na zimno w postaci długiej taśmy. Takie walcowanie wywołuje bardzo duży zgniot, który zawsze pociąga za sobą bardzo wysokie naprężenia resztkowe które są rozciągające przy obu powierzchniach i ściskające w środku grubości. Na koniec walcowania wymagane jest wyżarzanie ujednoradniające które poprzez relaksację naprężeń (rekrystalizacja, pełzanie) ma na celu wyzerowanie tych naprężeń. Niestety, w celu redukcji kosztów, robi się to słabo, duża część naprężeń w stali pozostaje. Spowodowane jest to kiepskim procesem wytopu, który niewystarczająco wzbogaca skład w azot, taka stal po zbyt głębokim wyżarzaniu nie spełniłaby wymagań wytrzymałościowych. No więc te moje blachy, kupione od taniego producenta, po usunięciu części materiału po jednej stronie- wyginają się w łuk. Pod własnym ciężarem nie są w stanie płasko leżeć na stole. Wniosek taki że w każdym produkcie i procesie przemysłowym wszystkie te zjawiska w mikro i makro skali są ze sobą powiązane, jak coś sobie ułatwisz w jednym miejscu, to w drugim miejscu wyjdzie zonk.

W dniu 2019-12-29 o 07:46, Konrad Anikiel pisze:

Jaką techniką usuwany jest ten materiał? I ile z grubości jest usuwane?

W dniu niedziela, 29 grudnia 2019 09:21:10 UTC+1 użytkownik cef napisał:

Niestety, to jest publiczne forum, więc nazwiska i adresy do wiadomości redakcji.

W dniu 2019-12-29 o 10:00, Konrad Anikiel pisze:

Efekty zdejmowania warstwy wierzchniej nie są dla mnie jakimś zaskoczeniem. Bardziej intrygujący jest dla mnie sam proces wycieniania kwasianej blaszki 1,5mm, ale skoro tajemnica, to trudno.

Dnia Sun, 29 Dec 2019 13:51:58 +0100, cef napisał(a):

Trawienie ?

Bo inne techniki ... czy nie wprowadzaja naprezen ?

J.

W dniu 2019-12-26 o 03:44, J.F. pisze:

Widziałem na jutubie mszyny CNC działające w niskich temperaturach.

Ciekawe, także z tego względu, że zdarzają się nam dość często projekty w których nakładamy metodami mokrymi (sol-gel) na stosunkowo cienką blachę powłoki ceramiczne i prawie zawsze są cyrki wynikające z kurczenia takiej powłoki w czasie jej termicznego utwardzania.

Ostatnio nawet cudowalismy z wyginaniem blachy przed utwardzaniem - zdjęcie warstwy mogłoby wykonać taką robotę w bardziej uniwersalny sposób. Z tym, że na ogół pracujemy z aluminium, a to chyba nieporównywalne do stali.

Ale też przypomniałeś mi inny projekt, w którym miałem blachę z 304 i też opracowywałem dla tego ceramiczną powłokę. Ponieważ miałem do dyspozycji linię z piaskowaniem to uzyłem jej aby przygotować powierzchnie i te bachy się po tym też istotnie wyginały - musieliśmy piaskować z 2-ch stron. I teraz ciekawe czy się wyginały przez indukcje naprężeń czy jak u Ciebie usuwanie warstwy. Niestety, w tej chwili już nie pamiętam, w którą stronę się wyginały.

Kompensowanie jednego niekontrolowanego zjawiska drugim niekontrolowanym zjawiskiem teoretycznie może się udać, ale musiałbyś mieć dużo szczęścia :-)

Trzeba się zastanowić nad mechanizmem wyginania się takiej blachy w piecu. Masz na obu powierzchniach naprężenie rozciągające, w środku wychodzi ściskające, tyle go tam jest ile potrzeba dla stanu równowagi. Ładujesz to do pieca, w którym nierównomiernie to podgrzewasz, bo jedna strona jest trochę zaizolowana, a i grzałki pewnie nie są super symetryczne. Wraz ze wzostem temperatury spada granica plastyczności stali. Na początku nic się nie dzieje, każda strona blachy ciągnie metal w swoją stronę, każda z tą samą siłą. Ale po stronie cieplejszej dojdzie wcześniej do uplastycznienia, znaczy te włókna nie utrzymają naprężenia i popłyną. Znaczy strona chłodniejsza przeciągnie blachę na swoją stronę, trwale, bo po drugiej stronie przekroczono granicę plastyczności. Znaczy weryfikowalna hipoteza brzmi: jeśli blacha wygina się tak że warstwa ceramiczna znajduje się po stronie wklęsłej, to znaczy że za szybko grzejesz i w którymś momencie pojawia się za duża różnica temperatur.

Równie dobrze może wyginać się w drugą stronę, bo efekt od niesymetrycznie ułożonych grzałek w piecu jest silniejszy niż od izolacji cieplnej warstwy ceramicznej. Chodzi mi o to że w inżynierii trzeba umieć formułować weryfikowalne hipotezy. Bez tego to jest szamanizm, nie inżynieria :-)

Ta powłoka ceramiczna się kurczy się w czasie utwardzania, a że przyczepność jest dobra to pociąga za soba podłoże. Proces jest umiarkowanie kontrolowalny, ale jest dobrze zdefiniowany (powtarzalny) ze strony powłoki. Ale jakby to miało byc coś co wczesniej opisałeś to tu raczej upa, bo jak zdefiniowac poddostawcy specyfikację dla takiej blachy? Natomiast w przypadku aluminium, które się tez przy piaskowaniu wygina to process mógłby byc całkiem do opanowania, o ile to wyginanie wynikałoby z wprowadzanie powierzchniowych naprężeń piaskowaniem, a nie ich usuwania z warstwą.

A te naprężenia od piaskowania blachy aluminiowej są powtarzalne? Nie zależą na przykład od drobnych różnic składu/własności między różnymi partiami/wytopami?

Aż tak to MZ nie powinny, bo co warte byłoby okreslenie "spec" dla konkretnych stopów? Jak biorę takie 2024 to nie spodziewałbym się jakiś katastrofalnych rożnic. Oczywiście trzeba to sprawdzić, jeśli się już ktoś zabierze za taki projekt :)

Ale jest też coś innego, co komplikuje sytuację. Te powłoki są utwardzane w zakresie 200-400C, a popatrzyłem sobie po literaturze i dla walcowanych stopów Al w zakresie ca 200-350C zachodzi rekrystalizacja i istotnie spada np. wytrzymałość na rozciąganie, "yield stress" (jak to jest po polsku? Naprężenie na granicy plastyczności?"), więc należałoby się spodziewać naprężenia resztkowe i inne też mogą oberwać.