1. Kje hladno{1}}valjani žigosani tuljavi najpogosteje počijo? Zakaj?
Najpogostejša mesta razpok so skoncentrirana na območju prirobnice, stranskih stenah (zlasti v bližini luknjača) in prehodnem območju spodnjega roba. To je zato, ker:
Območje prirobnice: med globokim vlekom nosi znatno tangencialno tlačno napetost in radialno natezno napetost. Če je plastičnost materiala nezadostna ali je odstopanje debeline pločevine veliko, se lahko pojavijo robne razpoke.
Območje stranske stene in luknjača: To je območje največje deformacije. Material mora vzdržati tako upogibanje kot napetost. Če je raztezek materiala ali lokalna zmogljivost preoblikovanja slaba, je zelo verjetno, da bo tu prišlo do razpok.
Spodnji zaokrožek: tukaj se material dotakne luknjača, kar ima za posledico veliko trenje in najhujše stanjšanje. Če trdnost materiala ni zadostna ali je mazanje slabo, lahko pride do razpok na dnu.
2. Zakaj se pogosto pojavijo razpoke na stranskih stenah žigosanih delov in zakaj so smeri razpok včasih vzdolžne?
Nezadostno upogibanje: Če je polmer zaobljene zanke premajhen, se bo material močno upogibal in raztegnil, ko teče skozi zaobljeno, kar bo povzročilo čezmerno tangencialno napetost na zunanji površini, prekoračilo meje materiala in povzročilo razpoke.
Anizotropija materiala: Med postopkom valjanja hladno valjani zvitki razvijejo teksturo, kar ima za posledico različne mehanske lastnosti v različnih smereh znotraj ravnine pločevine. Kadar se smer vtiskovanja ne ujema s smerjo valjanja, ima smer z nižjim razmerjem plastične deformacije (vrednost r-) slabo sposobnost deformacije in je nagnjena k vzdolžnim razpokam na stranskih stenah.
Razlike v zmogljivosti med začetkom in koncem hladno{0}}valjanih zvitkov: Če je žigosani del nastal na začetku in koncu hladno{1}}valjanih zvitkov, kjer zmogljivost niha, je njegova plastičnost slaba, zaradi česar je bolj nagnjen k okvaram na območjih stranskih sten, kjer je koncentrirana deformacija.
3. Ali je lokacija razpoke neposredno povezana z nihanji zmogljivosti samega hladno{1}}valjanega zvitka (kot so razlike med začetkom in koncem)?
Nehomogene lastnosti vodijo do koncentracije deformacij: med vtiskovanjem se odseki z visoko-trdnostjo, nizko-plastičnostjo (običajno začetek in konec) in srednji del z nizko-trdnostjo, visoko-plastičnostjo deformirajo neusklajeno. Slabo plastični odseki se ne morejo deformirati v tandemu in bodo prvi dosegli svojo mejo in postali izhodišče za razpoke.
Vpliv izbire točke pozicioniranja: če pride do razpok na fiksnem mestu, je mogoče izslediti prvotni položaj vtisnjenega dela na hladno{0}}valjanem kolutu. Če ta lokacija natančno ustreza nenormalnemu odseku temperature zvijanja vroče-surovine ali odseku nihajoče napetosti pri hladnem{3}}valjanju, je mogoče ugotoviti, da so nehomogene lastnosti surovine privedle do lokalnega poslabšanja oblikovanja.
4. Kako lahko iz lokacije in oblike razpok sklepamo, ali je težava v surovinah ali v postopku žigosanja?
Morfologija razpok:
Težave s surovinami: Razpoke so običajno nepravilne ali nazobčane, z razmeroma ravno površino loma in jih pogosto spremljajo nepomembni vratovi (značilnosti krhkega loma). Na več vtisnjenih delih iz iste tuljave mesto razpoke morda ni določeno, vendar se vedno pojavi na ustreznih glavah in repih s slabšim delovanjem.
Težave pri procesu: razpoke so običajno pravilne, odpirajo se vzdolž fiksne smeri (npr. pod kotom 45°), z očitnim vratom na površini loma (duktilen lom). Lokacija razpoke je zelo dosledna, na primer vedno na istem zaobljenem vogalu ali na isti lokaciji stranske stene.
Porazdelitev lokacije:
Če je na istem jeklenem kolutu stopnja razpokanja vtisnjenih delov na glavi veliko višja kot na sredini ali če so mesta razpok skoncentrirana na začetku in koncu smeri dovajanja, je na splošno mogoče ugotoviti, da je to posledica razlike v zmogljivosti med glavo in repom hladno{0}}valjane tuljave.
Če lokacija razpoke močno sovpada z določeno točko obrabe ali neenakomernim območjem sile slepega držala v matrici, je to večinoma težava s postopkom ali matrico.
5. Kateri so koraki za odpravljanje težav pri analizi lokacije razpok v hladno{1}}valjanih odtisnjenih kolutih?
**Vzorčenje lokacije:** Najprej zabeležite specifično lokacijo razpokanega dela v smeri vtiskovanja (npr. razdalja od roba gredice, na katerem polmeru zaokrožitve). Nato sledite prvotnemu položaju gredice na hladno-valjanem zvitku (glava, sredina ali rep).
**Ponovni-preizkus učinkovitosti:** Vzemite vzorce blizu razpokanega dela in z običajnih območij daleč od razpoke za mehanske lastnosti (meja tečenja, natezna trdnost, raztezek) in metalografsko analizo. Če je raztezek razpokanega območja bistveno manjši ali je mikrostruktura nenormalna (npr. groba in neenakomerna zrna), to kaže na težavo s surovino.
**Primerjava debeline:** Izmerite stopnjo zmanjšanja debeline razpokanega območja. Če stopnja redčenja močno presega dovoljeno mejo materiala in je neenakomerno porazdeljena, lahko kaže na pretirano redčenje zaradi slabih lokalnih lastnosti materiala.
**Analiza zloma:** Opazujte površino zloma z vrstičnim elektronskim mikroskopom, da ugotovite, ali gre za jamičasti zlom (duktilni zlom, pogosto zaradi proizvodnih procesov) ali cepitveni ali intergranularni zlom (krhki zlom, pogosto zaradi napak v materialu).
Odpravljanje težav pri procesu: Hkrati preverite, ali so odmik kalupa, sila slepega držala in pogoji mazanja skladni. Po odpravi dejavnikov nihanja procesa nato ugotovite odgovornost za razlike med začetkom in koncem surovin.