影響不銹鋼成型性的主要因素包括屈服強度、抗拉強度、延伸率以及加工硬化,除此之外,不銹鋼的化學成分也是影響其成型的重要因素之一。


1. 加工硬化


  不銹鋼的加工硬化率(系數)是影響成型性能的另一重要因素。如果某種鋼具有高的加工硬化率,則它就需要較大的成型力,這將不可避免地造成工具和沖模的較大、較快的磨損。


  如加工硬化系數降低,則會使均勻應變、變形力及最大負荷下的應力都隨之而降低,這些因素的互相影響,又會最終導致成型性能的下降。最佳成型性能是低的加工硬化率和所能得到的最長模具使用壽命相互矛盾因素的統一,但在同一種鋼上,這兩者是不可兼顧的。


2. 彈性(回彈)


  沖壓成型時的第二個重要因素是彈性效應,即某種金屬在成型后的彈性回復。人們希望彈性效應最小為好。當某種金屬在塑性區變形時,如成型應力消除后,會出現一條平行于拉伸曲線的彈性部分的直線,這就是彈性回復線。降低屈服應力會導致彈性后效值下降,而增加加工硬化系數則會使彈性后效值提高。


  回彈可以通過減小彎曲半徑或者少量的過彎曲來控制。


3. 彎曲半徑


  對于任何金屬,成型而沒有開裂的最小的半徑稱為最小彎曲半徑。最小彎曲半徑可以按照鋼板或鋼帶厚度的增加按比例增加。對于大多數軟金屬或者塑性鋼來說,如退火后的不銹鋼,零半徑彎曲(對折)成型是可能的。當接觸處180°彎曲,沿著兩張鋼板的邊部成型一個聯合結合部。所用的彎曲工具邊緣必須是圓滑而不是尖銳的,否則在成型時會割傷鋼板。


  通常,對于退火材料,彎曲半徑(R)等于材料厚度(δ)時,能滿足大部分工程需要。冷加工材料,需要較大的彎曲半徑,如1/4H材料的彎曲半徑R=(1~1.5)δ,3/4H材料彎曲半徑R=(3~6)δ。彎曲半徑的選擇必須考慮鋼種的等級,如雙相不銹鋼就需要較大的半徑。


4. 冷成型性的改善


  提高不銹鋼成型性能的最佳辦法是降低屈服應力。利用提高最大均勻應變的方法將會改善成型性能。此外,彈性效應的附加影響將會被削弱而工具壽命不受影響。同時,加工硬化率(系數)的增加也可改善成型性能,但卻會帶來加劇彈性效應和縮短工具使用壽命的不利影響。


  拉伸性能變化對不銹鋼成型性能的影響是確定無疑的。為了應用這一常識,我們必須找出改變和控制拉伸性能的方法。然后,對這些性能指標加以修正,則可使一些特殊零件具有最佳的成型性能和加工性能。化學成分和生產工藝的微小變化,均可在很大程度上改變不銹鋼的力學性能。


  如果其他性能保持不變,要想降低屈服應力則應提高最大均勻應變,這樣也就降低了成型性因數(改善了成型性能)。


  改變化學成分可以改變屈服應力。但是,為降低屈服應力而改變某一鋼種中某一化學成分,這將超出該鋼種所規定的化學成分范圍。但是,改變在某一鋼種所規定的成分,而又不使其他性能有明顯變化,這正是我們所希望的。



 常用不銹鋼對各種成型方式的適應性,見表4-2。