Миф о формовании

Начнём с вопроса.
Можно ли создать сложные компоненты из стали, прочность на разрыв которой составляет 1400 МПа, а относительное удлинение – всего 3-4%?

Вероятно, кого-то это удивит, но ответ будет утвердительным. И вот почему: в случае с прогрессивной высокопрочной и сверхпрочной сталью (AHSS/UHSS), относительное удлинение не является показателем способности к формоизменению.

К сожалению, некоторые производители всё ещё ошибочно предполагают, что способность к формоизменению определяется исключительно относительным удлинением стали. Это убеждение препятствует процессу модернизации компонентов и мешает полностью использовать потенциал высокопрочной стали. Несложно понять, откуда исходят корни этого мифа.

История крупным планом

Всё началось с испытания на удлинение путём растяжения образца до его разрыва. Так было получено процентное значение растяжения (деформации до разрыва). Это испытание было разработано во время широкого распространения традиционных, мягких сталей, до внедрения высокопрочных материалов.

При растяжении элемента из мягких сортов стали размером более 80 мм деформация материала происходит равномерно. В этом случае удлинение действительно можно связать со способностью к формоизменению. Однако по причине сложной микроструктуры прогрессивная высокопрочная и сверхпрочная сталь ведут себя иначе – растяжение элемента размером более 80 мм не отражает способность стали к формоизменению.

Ларс Тройве, эксперт по формованию материалов в компании SSAB поясняет:
«Традиционным сортам стали свойственна общая деформация, тогда как у прогрессивной высокопрочной стали удлинение на участке более 80 мм нередко составляет всего 3-4%, но гораздо более масштабная деформация происходит локально».

Для измерения фактической способности прогрессивной высокопрочной и сверхпрочной стали к формоизменению на образец можно нанести решётку с ячейкой 2 х 2 мм и после испытания изучить область разрыва. Например, в испытании на разрыв прогрессивной высокопрочной стали Docol® 1000DP можно заметить, что деформация происходит главным образом в области повреждения материала.

«Рассматривая локальную деформацию, можно увидеть, что ячейка размером 2 мм изменилась на 20%, хотя растяжение участка размером 80 мм составило всего 10%. При этом, в процессе формования детали почти все деформации происходят локально. Таким образом, традиционный метод определения способности материала к формоизменению с использованием 80-миллиметрового образца не является показательным для высокопрочной стали», – подводит итог г-н Тройве.

Смотрите график предельных деформаций

Как узнать точную информацию о способности прогрессивной высокопрочной и сверхпрочной стали к формоизменению? Для каждого сорта стали Docol® доступен график предельных деформаций,
на котором продемонстрированы данные локального растяжения для различных траекторий деформации, полученные в рамках нескольких испытаний (не только испытания на разрыв). Помимо графиков предельных деформаций, мы готовы предоставить весь спектр данных о высокопрочной стали Docol®, а также компетентные консультации по выбору оптимального материала.

Будем считать, что миф разрушен раз и навсегда. О способности прогрессивной высокопрочной и сверхпрочной стали к формоизменению нельзя судить исключительно по её растяжению – требуется принимать во внимание ряд других аспектов. Это означает, что для применения передовых материалов существует больше возможностей, чем кажется на первый взгляд.