VM111 Materialen - vormgeven van dunne plaat.pdf - Induteq

More documents

Recommendations

Info

$M:\VM-publicaties\TI-07-38-Geautomatiseerd buigen ... - Induteq$

24 figuur 5.4 Trekkrommen van diverse staalsoorten In vergelijking tot de dual fase staal heeft dit staal een hogere rekgrens bij gelijkblijvende treksterkte, waarbij de breukrek wat lager ligt. Evenals bij het dual fase staal blijft het bake hardening effect aanwezig (zie tabel 5.9). tabel 5.9 Partieel martensitisch staal volgens NEN-EN 10336 Aanduiding Partieel martensitisch staal EN 10336 R p0,2 [MPa] R m [MPa] Rek [%] L 0 =80 mm BH 2 waarde [MPa] HT600C 350-470 600 16 30 HT800C 500-640 780 10 30 HT900C 580-740 880 8 30 HT1000C 660-860 980 6 30 TRIP staal TRIP (Transformation Induced Plasticity) staal (zie ook tabel 5.10) bestaat uit een ferritische matrix (ca. 75%), bainiet (ca. 10%), alsmede metastabiel restausteniet (tot 15%). Zowel het gedeelte van de harde fase (bainiet) als de stabiliteit van de restausteniet gedurende de vervorming beïnvloeden het spectrum van de mechanische technologische meetwaarden. Geïnduceerde transformerende plasticiteit betekent, dat de metastabiele “zachte” austeniet zich gedurende de vervorming (bijvoorbeeld het dieptrekken) gedeeltelijk omzet in 'harde" martensiet. Hierdoor wordt lokale insnoering onderdrukt en de gelijkmatige rek naar hogere waarden verschoven. Hieruit resulteert de bekende goede vervormbaarheid van de TRIP stalen met tegelijk hoge treksterkten. De door de temperatuurbehandeling gedurende het lakproces nog te behalen verhoging van de rekgrens (bake hardening effect) verhoogt de gewichtbesparing nog aanmerkelijk. tabel 5.10 TRIP-staal volgens NEN-EN 10336 Aanduiding R p0,2 [MPa] TRIP-staal EN 10336 R m [MPa] Rek [%] L 0 =80 mm n 10-20 (min.) BH 2 waarde [MPa] HT600T 380-480 600 26 0,2 40 HT700T 410-510 700 24 0,19 40 HT800T 440-560 780 22 0,18 40 HT1000T afspraak 980 18 0,14 40 5.1.3 Staalsoorten, bekleed Bekleding op staal wordt om diverse redenen aangebracht. Vaak is het een combinatie van een aantal redenen. De belangrijkste reden is wel het verbeteren van de weerstand tegen corrosie. Andere redenen kunnen zijn decoratie, smering, hechting van deklagen en soldeerbaarheid. Ook wordt de bekleding reeds op het basismateriaal aangebracht om het milieu minder te belasten. Door de bekleding op het basismateriaal aan te brengen, wordt bespaard op energie en milieu belastende grondstoffen door concentratie van de activiteiten. De meest voorkomende bekledingsvormen zijn zink, tin, chroom, aluminium, lood, lak en kunststof. Verzinkt staal Het verzinken van staalplaat of van stalen producten gebeurt al sinds jaar en dag. De corrosiewerende werking van zink is dan ook al heel lang bekend en wordt gebruikt om de levensduur van producten te verlengen. Om de levensduur van producten, zoals automobielen, gevelbekleding of wasmachines te verlengen kan verzinkte staalplaat uitkomst bieden. Zowel het toegepaste verzinkproces als de staalbasis bepalen samen de inzetbaarheid van het verzinkte staal. De vervormbaarheid wordt bepaald door drie factoren, namelijk de zinklaag, de legeringslaag (de overgangslaag tussen zink en staal) en de staalbasis. Daarnaast worden vaak eisen ten aanzien van de oppervlaktegesteldheid opgelegd. Er zijn twee verzinkprocessen ontwikkeld voor het continu verzinken van staalband. De keuze van het proces is afhankelijk van de toepassing, omdat het verzinkproces zowel de uiteindelijke materiaaleigenschappen bepaalt, als het uiterlijk. De twee processen zijn thermisch verzinken, hierbij wordt het materiaal ondergedompeld in een bad met vloeibaar zink, en het elektrolytisch verzinken, waarbij elektrochemisch zink wordt neergeslagen op het staal. Thermisch verzinken Thermisch verzinken wordt voorafgegaan door continugloeien. Hierbij wordt het materiaal in een continu gloeioven geoxideerd en gereduceerd op 675 - 870 ºC om een schoon oppervlak te verkrijgen. Hierna wordt het materiaal afgekoeld tot de zinkbadtemperatuur. Het schone gegloeide staal wordt vervolgens ondergedompeld in een bad van vloeibaar zink van 450 tot 480 ºC. Materiaal langs deze weg geproduceerd heeft andere eigenschappen dan het niet verzinkte materiaal met dezelfde chemische samenstelling, dat volgens de traditionele manier, met stolpgloeiing, is vervaardigd. Thermisch verzinkt DX51D +Z275 gedraagt zich beslist anders dan de onbeklede DC01 (zie tabel 5.11). Het thermisch verzinken levert relatief dikke zinklagen: 90 - 600 gr/m 2 bij 6 - 40 µm per zijde. Het zinkbad bevat een geringe hoeveelheid aluminium (ca. 5%) die de dikte van de Fe-Zn legeringslaag reduceert. Deze legeringslaag ontstaat aan het staaloppervlak en is weinig vervormbaar. Indien de legeringslaag dikker is dan 0,4 µm, kan deze laag er de oorzaak van zijn, dat de zinklaag loslaat tijdens de vervorming. Door na het verzinken het materiaal nogmaals te gloeien, ontstaat op het oppervlak een ijzer-zink legering. Deze legeringslaag is weliswaar minder goed vervormbaar, maar heeft twee belangrijke voordelen. Ten eerste zorgt de laag voor een betere hechting van laklagen. Ten tweede maakt de aanwezigheid van de laag het materiaal beter geschikt voor weerstandlassen, dan het normaal verzinkte materiaal, door een verbeterde elektrode standtijd. Het materiaal krijgt door deze behandeling een mat oppervlak. Deze materiaalsoort wordt aangeduid met de naam 'galvannealed'. Gebruikelijke laagdikten zijn 60 - 120 gr/m 2 ofwel 4 - 8 µm per zijde.
25 Voor het uiterlijk (bloemvorming, 'spangle') en de vervormbaarheid is de korrelgrootte van de zinklaag belangrijk. Grove korrels geven een ruw oppervlak, dat zelfs door een laklaag zichtbaar blijft. Grofkorrelig zink is ook minder vervormbaar, zodat kans bestaat op scheurvorming en bladderen. De aanwezigheid van lood veroorzaakt grove korrels en bloemvorming ('spangle'). De bloemvorming wordt wel toegepast in de bouw voor decoratieve doeleinden. Indien bloemvorming ongewenst is, moet er dus voor gezorgd worden dat het zinkbad geen lood bevat. (Lood komt voor in zink als verontreiniging). Korrelverfijning wordt verder verkregen door toevoegingen aan het zinkbad en snelle afkoeling, wanneer het materiaal het zinkbad verlaat. De dikte van de zinklaag wordt beheerst door gasmessen. Door de gasdruk te variëren blijft meer of minder zink op het oppervlak achter. Op deze manier kan per kant een verschillende laagdikte worden aangebracht. Om de vloeivlag te onderdrukken en de vorm te herstellen wordt het thermisch verzinken gevolgd door nawalsen, tenzij iets anders wordt overeengekomen. Na het verzinken wordt een conserveringslaag aangebracht door het materiaal in te oliën en/of chemisch te passiveren, tenzij iets anders wordt overeengekomen. Hierdoor wordt corrosie van de zinklaag ('witte roest') verhinderd (chemisch passiveren wordt steeds vaker vervangen door alternatieve methoden, omdat het belastend voor het milieu zou zijn. Echter nagenoeg 100% van het sendzimir verzinkte staal afkomstig uit West Europese fabrieken is vrij van chroom VI). Thermisch verzinkt staal wordt vooral toegepast in de automobielsector, de bouw en de wit- en bruingoedsector. Tabel 5.11 geeft de belangrijkste eigenschappen weer volgens NEN- EN 10327. Voor toepassingen in de bouw en de automobielsector is een variant ontwikkeld met 5% aluminium, het zogenoemde Galfan (NEN-EN 10327). Aan deze bekledingslaag wordt een betere vervormbaarheid toegeschreven. Ook is materiaal met een dergelijke bekleding geschikt voor weerstandlassen. De deklaag biedt een goed hechtende basis voor laksystemen. Een betere corrosieweerstand wordt geclaimd (de eigenschappen worden ook beschreven in NEN-EN 10327). Vooral voor toepassingen in de bouw is er een zink-aluminium (55% Al) coating en een aluminium-zink coating. Deze bekledingen zijn vooral ontwikkeld om een betere corrosiebescherming of een goed uiterlijk te leveren, zonder aanbrengen van een verfsysteem. Door het hoge aluminiumgehalte is het materiaal minder geschikt voor weerstandlassen (NEN-EN 10327). In de automobielindustrie worden nog een tweetal deklagen toegepast die geen zink bevatten. Wel worden deze lagen via het dompelproces aangebracht. De twee bekledingen zijn lood (eigenlijk een lood-tin-antimoon legering), speciaal voor brandstoftanks, en aluminium-silicium (NEN-EN 10154) dat speciaal voor uitlaatsystemen (hoge temperaturen) wordt toegepast. Beide bekledingen bieden in de genoemde omgeving betere weerstand tegen corrosie. Tabel 5.12 geeft enkele veel voorkomende laagdikten van thermisch verzinkte plaat. tabel 5.12 Aanduiding zinklaag Enkele veel voorkomende laagdikten van thermisch verzinkte plaat minimum gewicht van de totale laagdikte aan beide zijden [gr/m 2 ] theoretische waarden voor de laagdikte per oppervlak (micron) typische laagdikte Z100 100 85 7 5 - 12 Z140 140 120 10 7 - 15 Z200 200 170 14 10 - 20 Z225 225 195 16 11 - 22 Z275 275 235 20 15 - 27 Z350 350 300 25 19 - 33 Z450 450 385 32 24 - 42 Z600 600 510 42 32 - 55 Elektrolytisch verzinken Elektrolytisch verzinkt materiaal verschilt sterk van het thermisch verzinkte materiaal. Dit wordt veroorzaakt door de productiewijze. Bij het elektrolytisch verzinken wordt het materiaal niet ondergedompeld in vloeibaar zink maar wordt het staal (bijvoorbeeld DC01 - DC06) door een bad tabel 5.11 Belangrijkste eigenschappen van thermisch bedekt vervormingstaal (NEN-EN 10327) Aanduiding driepuntsmeting eenpuntsmeting spreidingsgebied materiaalnummer thermische bedekking R e [MPa] R m [MPa] A 80 [%] (min.) r 90 (min.) DX51D 1.0226 +Z, +ZF, +ZA, +AZ, +AS 270-500 22 DX52D 1.0350 +Z, +ZF, +ZA, +AZ, +AS 140-300 270-420 26 DX53D 1.0355 +Z, +ZF, +ZA, +AZ, +AS 140-260 270-380 30 DX54D 1.0306 +Z,+ZA 120-220 260-350 36 1,6 0,18 DX54D 1.0306 +ZF 120-220 260-350 34 1,4 0,18 DX54D 1.0306 +AZ 120-220 260-350 36 DX54D 1.0306 +AS 120-220 260-350 34 1,4 0,18 DX55D 1.0309 +AS 140-240 270-370 30 DX56D 1.0322 +Z,+ZA 120-180 260-350 39 1,9 0,21 DX56D 1.0322 +ZF 120-180 260-350 37 1,7 0,20 DX56D 1.0322 +AS 120-180 260-350 39 1,7 0,20 DX57D 1.0853 +Z,+ZA 120-170 260-350 41 2,1 0,22 DX57D 1.0853 +ZF 120-170 260-350 39 1,9 0,21 DX57D 1.0853 +AS 120-170 260-350 41 1,9 0,21 Z = thermisch zink (99%) ZF = thermisch zink, diffusie gegloeid (8-12% Fe) ZA = thermisch zink-aluminium (ca. 5% Al) AZ = thermisch aluminium-zink (55% Al + 1,6% Si) AS = thermisch aluminium-silicium (8-11% Si) n 90 (min.)
Page 3 and 4: Materialen Vormgeven van dunne meta
Page 5 and 6: Materialen vormgeven van dunne meta
Page 7 and 8: Gebruiksaanwijzing: 5 Deze VM publi
Page 9 and 10: Deel I Productmaterialen Hoofdstuk
Page 11 and 12: 9 Hoofdstuk 3 Mechanische eigenscha
Page 13 and 14: 11 Uitvoering van de Erichsenproef
Page 15 and 16: 13 figuur 3.12 Praktische betekenis
Page 17 and 18: 15 Afhankelijk van het te bestellen
Page 19 and 20: 17 tabel 4.5 Europese normen voor a
Page 21 and 22: 19 Hoofdstuk 5 Metalen voor vervorm
Page 23 and 24: tabel 5.2 Eigenschappen van koudgew
Page 25: 23 verbrossing te voorkomen. Tabel
Page 29 and 30: 27 Voorgelakt en met folie bekleed
Page 31 and 32: 29 Martensitisch roestvast staal D
Page 33 and 34: 31 tabel 5.18 Mechanische eigenscha
Page 35 and 36: 33 Door de spontane oxidatie in luc
Page 37 and 38: tabel 5.24 Overzicht codering van e
Page 39 and 40: 37 Nawalsen met ongeveer 1% reducti
Page 41 and 42: 39 tabel 5.30 Chemische samenstelli
Page 43 and 44: Deel II Gereedschapmaterialen Hoofd
Page 45 and 46: 43 tabel 6.1 Toepassing en keuze va
Page 47 and 48: 45 Hoofdstuk 8 Slijtage Gereedschap
Page 49 and 50: Hoofdstuk 10 Bewerkbaarheid van ger
Page 51 and 52: 49 Hoofdstuk 12 Oppervlaktebehandel
Page 53 and 54: Hoofdstuk 14 Smeermiddelen 51 14.1
Page 55 and 56: 53 daardoor verminderd. Het meest g
Page 57 and 58: 55 figuur 14.6 Principe van een han
Page 59 and 60: 57 Vooral dunne emulsies en oliën
Page 61 and 62: 59 Hoofdstuk 16 Corrosiebescherming
Page 63 and 64: 61 Hoofdstuk 17 Opslag van smeermid
Page 65 and 66: 63 maatregelen ingeval van ongeval
Page 67 and 68: Opslag Technische maatregelen/opsla
Page 69 and 70: Literatuur 67 [1] Metals Handbook,

VM111 Materialen - vormgeven van dunne plaat.pdf - Induteq

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?