U obradi metala, izvlačenje je uobičajeni proces oblikovanja, primjenom vlačne sile na metalni materijal, uzrokuje plastičnu deformaciju u smjeru istezanja. Proces crtanja naširoko se koristi u automobilskoj, zrakoplovnoj, industriji kućanskih aparata, građevinarstvu i drugim industrijama za proizvodnju dijelova različitih oblika. Međutim, različiti se metali ponašaju različito tijekom procesa istezanja, pa je razumijevanje učinka rastezanja na različite materijale ključno za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje i kvalitete proizvoda. U ovom će se radu detaljno raspravljati o učinku istezanja na nekoliko uobičajenih metalnih materijala i njegovoj primjeni.
1. Učinak istezanja na čelik
Čelik, posebice ugljični čelik i nehrđajući čelik, jedan je od najčešće korištenih materijala u procesu izvlačenja. U procesu rastezanja, čelik pokazuje jaku duktilnost i žilavost. Ovisno o sastavu, debljini i postupku toplinske obrade čelika, vlačna svojstva mogu varirati:
Čelik s niskim udjelom ugljika: čelik s niskim udjelom ugljika ima dobru plastičnost u procesu izvlačenja i može se deformirati u većem stupnju bez lomljenja. Tijekom procesa izvlačenja, meki čelik nastoji proizvesti veliko izduženje, što ga čini pogodnim za proizvodnju tankih limova ili dijelova složenog oblika, kao što su karoserije automobila, kućišta kućanskih aparata itd.
Čelik s visokim udjelom ugljika: u usporedbi s čelikom s niskim udjelom ugljika, vlačna svojstva čelika s visokim udjelom ugljika su loša, istezanje je malo, lako se slomi tijekom procesa zatezanja. Stoga, kada se za istezanje koristi čelik s visokim udjelom ugljika, potrebna je odgovarajuća toplinska obrada kako bi se poboljšala njegova plastičnost i duktilnost.
Nehrđajući čelik: Nehrđajući čelik obično ima visoku čvrstoću, ali njegova duktilnost i rastezna svojstva relativno su loša. Kako bi se poboljšala vlačna svojstva nehrđajućeg čelika, obično je potrebno koristiti odgovarajuću toplinsku obradu ili koristiti određeni sastav legure. Tijekom procesa izvlačenja, nehrđajući čelik može biti podvrgnut lokalnom popuštanju ili deformaciji, stoga je potrebno razumno kontrolirati parametre procesa izvlačenja tijekom procesa projektiranja kako bi se izbjeglo pucanje ili površinski nedostaci.
2. Utjecaj istezanja na aluminijsku leguru
Aluminijska legura je uobičajeni lagani metalni materijal koji se široko koristi u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji, građevinarstvu i drugim područjima. Zbog niske gustoće i dobre duktilnosti, aluminijske legure pružaju izvrsna svojstva tijekom istezanja. Međutim, vlačna svojstva aluminijskih legura također su usko povezana s njihovim sastavom legure:
Aluminij-legura bakra: aluminij-legura bakra ima veću čvrstoću, ali je njena plastičnost loša. Tijekom vlačnog procesa ova je legura sklona krtom lomu pri niskim temperaturama. Stoga je potrebno obratiti posebnu pozornost na kontrolu temperature tijekom procesa izvlačenja i osigurati da se koristi ispravna brzina i pritisak izvlačenja.
Aluminij-legura magnezija: aluminij-legure magnezija pokazuju bolju duktilnost i otpornost na koroziju tijekom istezanja. To čini leguru aluminij-magnezija idealnom za proizvodnju tankih limova i dijelova složenog oblika, kao što su kućišta automobila i strukture zrakoplova. Tijekom procesa rastezanja, mehanička svojstva i izgled Al-Mg legure mogu se dobro održati.
Aluminij-silicijske legure: aluminij-silicijske legure općenito imaju veću fluidnost i nižu čvrstoću te stoga pokazuju bolju rastezljivost tijekom rastezanja. Međutim, zbog manje čvrstoće aluminij-silicijskih legura, one su prikladne za proizvodnju nekih lakših konstrukcijskih dijelova, posebno u manje stresnim primjenama.
3. Učinak istezanja na bakar i bakrene legure
Bakar i bakrene legure, kao što su mjed i bronca, imaju dobru električnu vodljivost i obradivost te se stoga široko koriste u elektrotehničkoj i elektroničkoj industriji. Ponašanje bakrenih materijala tijekom procesa izvlačenja obično je složenije, ovisno o sastavu legure i stanju obrade:
Čisti bakar: Čisti bakar ima visoku duktilnost, može zadržati dobru plastičnost tijekom procesa rastezanja i može se produžiti u većoj mjeri bez loma. Međutim, čvrstoća čistog bakra je niska, tako da je sklon velikim deformacijama tijekom procesa istezanja i može uzrokovati površinske defekte. U praktičnim primjenama čisti se bakar često koristi za izradu žica ili dijelova s tankom{2}}stjenkom.
Mjedena legura: mesingana legura pokazuje dobru čvrstoću i duktilnost u procesu zatezanja, ali je njena plastičnost nešto manja od one čistog bakra. Mjedene legure obično se koriste u proizvodnji tankih limova i cijevnih spojeva, a naširoko se koriste u kućanskim aparatima i građevinarstvu. Vlačna svojstva legura mjedi općenito su stabilna, ali može doći do deformacije na visokim temperaturama.
Brončana legura: Vlačna svojstva brončane legure su loša, posebno na visokim temperaturama, sklona krhkom lomu. Stoga, prilikom rastezanja, posebnu pozornost treba posvetiti kontroli temperature i brzini izvlačenja kako bi se izbjegle pukotine ili površinski defekti.
4. Utjecaj vlačne čvrstoće na legure titana
Legure titana naširoko se koriste u zrakoplovstvu, vojsci i visokoj -proizvodnji zbog male težine, velike čvrstoće i izvrsne otpornosti na koroziju. Vlačna svojstva legura titana su složenija, obično pokazuju veću čvrstoću, ali manju duktilnost:
legura titana: Ova legura titana obično ima dobra svojstva i čvrstoću pri visokim temperaturama, ali plastičnost je loša tijekom procesa rastezanja i lako je doći do lokalnog popuštanja i deformacije. Da bi se poboljšala njegova duktilnost, obično je potrebno izvršiti odgovarajuću toplinsku obradu ili zagrijavanje.
legura titana: legura titana obično ima veću duktilnost, može održati dobru sposobnost deformacije tijekom vlačnog procesa, pogodna za proizvodnju nekih složenijih dijelova. Međutim, ova legura ima nisku čvrstoću i obično zahtijeva legiranje radi poboljšanja mehaničkih svojstava.
5. Učinak rastezanja na druge legirane materijale
Uz gore navedene uobičajene metale, vrlo je važan i utjecaj vlačnog procesa na druge legure. Materijali kao što su legure magnezija i legure cinka obično imaju nisku duktilnost, ali njihova lagana karakteristika i velika čvrstoća čine ih naširoko korištenim u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i drugim područjima. Tijekom vlačnog procesa ovih legura, vlačna temperatura, brzina i tlak moraju se kontrolirati kako bi se izbjegle pukotine ili krti lomovi.
Sažeti
Utjecaj vlačnog procesa na različite materijale usko je povezan sa sastavom legure, temperaturom, brzinom deformacije i drugim čimbenicima. Za svaki materijal moraju se odabrati odgovarajući vlačni parametri prema njegovim karakteristikama kako bi se osigurala konačna kvaliteta i izvedba proizvoda. Razumnim dizajnom procesa crtanja ne samo da se može poboljšati duktilnost i plastičnost materijala, već se i učinkovito izbjegavaju lomovi ili površinski nedostaci materijala u procesu proizvodnje. Stoga je-dubinsko razumijevanje vlačnih svojstava različitih materijala ključ za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje i kvalitete proizvoda.
