Prostowanie często polega na zginaniu materiału w kierunku związanym z jego wcześniejszą historią deformacji. Efekt Bauschingera to koncepcja zachowania materiału używana do opisania, jak wcześniejsze odkształcenie plastyczne może zmienić zachowanie plastyczności pod obciążeniem odwrotnym. Pomaga wyjaśnić, dlaczego pojedyncza ogólna reguła korekcyjna może nie przenosić się między stanami materialnymi, tworzenie historii lub partii.
*Ilustracja koncepcja inżynierii. To nie jest test materialny, model naprężenia lub zweryfikowany wynik prostowania.*
Jaki jest wpływ fizyczny
W prostych słowach: metal, który został plastycznie zgięty w jedną stronę, łatwiej poddaje się, gdy zostanie następnie zgięty w drugą stronę. Na krzywej naprężenie-odkształcenie, słupek przekroczył rentowność, rozładowany, a następnie obciążony ściskaniem osiąga nową granicę plastyczności przy wartości niższej niż pierwotna granica plastyczności przy rozciąganiu. Przyczyną mikrostruktury jest to, że odkształcenie plastyczne pozostawia sieć krystaliczną wypełnioną dyslokacjami ułożonymi tak, aby były odporne na dalsze odkształcenia w kierunku obciążenia; gdy obciążenie się odwróci, ten sam układ pomaga w poślizgu w przeciwnym kierunku, więc odwrotne plonowanie zaczyna się wcześnie. Efekt jest najsilniejszy zaraz po pierwszym odwróceniu i nasyca się po kilku cyklach, i jest bardziej wyraźny w przypadku bardziej miękkich, warunkach niskoemisyjnych niż w warunkach silnie hartowanych.
Dla prostowania liczą się dwie konsekwencje. Pierwszy, reakcja materiału na siłę-odkształcenie jest asymetryczna w stosunku do znaku zginania: ten sam suw prasy przesuwający zagięcie w jednym kierunku daje inny trwały zestaw niż identyczny suw zastosowany do niego. Drugi, każdy rozładunek pozostawia zamknięty stan mikronaprężeń szczątkowych, więc “To samo” część nigdy nie jest dokładnie tym samym materiałem dwa razy po rozpoczęciu korekty. Obie konsekwencje prowadzą do tej samej dyscypliny procesu – jest ich niewiele, planowany, dobrze wycelowane ruchy korekcyjne zamiast wielu małych ruchów cofających.
Co to oznacza dla udaru korekcyjnego
Kontrola prostowania zwykle zakłada powtarzalną zależność między zastosowaną korekcją a wynikającym z niej ruchem – podstawą praktyka kompensacji sprężynowania. Odwrotne ładowanie historii zagraża dokładnie tej powtarzalności. Rozważ klasyczną sekwencję „nadmiernej poprawności i cofnięcia”.: pierwszy skok plastycznie wygina sekcję, drugie uderzenie odchyla go z powrotem. Ponieważ materiał ugina się wcześniej w odwrotnym kierunku, drugi skok wymaga mniejszej siły, aby przesunąć część o tę samą wielkość, a procedura kontrolna skalibrowana na podstawie odpowiedzi na pierwszy skok spowoduje przekroczenie. Każde dodatkowe odwrócenie pogłębia dryft, jednocześnie kumulując uszkodzenia zmęczeniowe niskocyklowe w przekroju, jest to mechanizm łączący nieostrożne sekwencje korekcyjne z omawianym ryzykiem pęknięcia nadmierne prostowanie i pękanie.
Poniższe praktyczne zasady mają charakter jakościowy, ale stanowczy. Zaplanuj korektę tak, aby każde miejsce było poddane obróbce plastycznej w jednym dominującym kierunku, nie ping-pongowy. Ustaw limit poprawek przed pierwszym skokiem — liczbę prób korekty, jakie może otrzymać część — i egzekwuj go przez Dyscyplina sortowania i przeróbek NOK. A kiedy proces uległ zmianie w taki sposób, że ten sam błąd nominalny wymaga teraz wyraźnie większej lub mniejszej liczby uderzeń niż podczas kwalifikacji, potraktuj zmianę jako istotny sygnał do zbadania, nie jako pokrętło do strojenia.
Dlaczego ładowanie zwrotne ma znaczenie
Część mogła ulec odkształceniu podczas walcowania, rysunek, tworzenie się, obróbka cieplna, obróbka, transportu lub wcześniejszego etapu korekty. Kiedy w procesie prostowania stosuje się zginanie odwrotne, reakcja może zależeć od tej historii, a także od aktualnego stanu materiału i geometrii. Z tego powodu sama mapa zagięć nie wyznacza bezpiecznego okna korekcji.
| Czynnik | Pytanie próbne |
|---|---|
| Klasa i stan materiału | Czy obowiązujący warunek jest udokumentowany?, nie zakładano? |
| Wcześniejsze formowanie/rysowanie | Czy historia deformacji może się różnić w zależności od partii? |
| Etap obróbki cieplnej | Czy na tym etapie możliwa jest korekta?? |
| Przekrój/geometria | Czy sztywność różni się w zależności od części?? |
| Cechy powierzchniowe/funkcjonalne | Czy istnieją ograniczenia dotyczące kontaktu lub ryzyka pęknięcia?? |
| Poprzednia przeróbka | Czy nastąpiło już ładowanie odwrotne? |
Użyj go jako koncepcji planowania prób
Koncepcja powinna prowadzić do lepszych rekordów, nie bezpodstawne roszczenia. Nagraj stan przychodzący, materiał/partia, etap produkcyjny, mapa wstępna, sekwencja korekcyjna, wydany pomiar, obserwacja powierzchni i status przeróbek. Zmieniaj jeden kontrolowany czynnik na raz podczas rozwoju i nie ekstrapoluj łatwego okazu na inną rodzinę części.
*Ilustracja koncepcja inżynierii. Wsparcie, kontakt i zachowanie materiału wymagają przeglądu technicznego konkretnej części.*
Unikaj nazywania wyniku „kontrolowanym przez Bauschingera”, chyba że specjalistyczne badanie materiału/procesu dokładnie definiuje, co to oznacza. Termin ten nie zastępuje wymagań dotyczących rysunku, certyfikat materiałowy, ocena pęknięć lub zatwierdzenie przez klienta.
Gdzie historia ładowania kryje się w prawdziwych częściach
Czułość ładowania wstecznego nie wymaga wcześniejszej operacji prostowania — większość części dociera z już zapisaną historią. Pręty i drut przenoszą odkształcenia kierunkowe w wyniku walcowania i ciągnienia, dlatego ich reakcja na zginanie różni się w zależności od orientacji względem kierunku młyna. Części poddane obróbce cieplnej noszą odkształcenia przy hartowaniu oraz pole naprężeń szczątkowych obróbki, a wszelkie prostowanie wykonane w urządzeniu do obróbki cieplnej liczy się jako wcześniejsza historia dla korekty wykonanej później – kwestie etapowe omówione poniżej prostowanie po obróbce cieplnej. Długie, smukłe części kumulują łuki transportowe i mocujące, a część, która przeszła już przez jedną pętlę przeróbek u dostawcy, jest dostarczana jako wstępnie przetworzona. Nawet w ramach jednej zakupionej partii, różne długości prętów mogą pochodzić z różnych wytopów walcowni i mieć różną historię, dlatego też konfiguracja korekcji, która działa na pierwszych elementach partii, może działać nieprawidłowo na ostatniej.
Środek zaradczy ma charakter informacyjny, nie mechaniczne: uchwyć tożsamość materiału i partii, etap produkcji, oraz wszelkie wcześniejsze zapisy korekcyjne wraz z przychodzącą mapą geometrii. Odbiór tych danych prawie nic nie kosztuje i stanowi różnicę między dochodzeniem w sprawie dryfu, które zajmuje całe popołudnie, a takim, którego w ogóle nie można zamknąć.
Odczytywanie efektu w danych produkcyjnych
Ponieważ na części nie widać efektu, ogłasza się poprzez wzorce w danych procesowych. Sygnały, na które należy zwrócić uwagę, mają charakter strukturalny, a nie liczbowy: liczba skoków korekcyjnych potrzebnych dla tego samego przychodzącego błędu, rosnącego lub opadającego w trakcie cyklu; części, które oscylują wokół wartości nominalnej w naprzemiennych skokach, zamiast się zbiegać; opublikował pomiary, które po sekwencjach korekcyjnych, które w przeszłości kończyły się wyśrodkowaniem, przesunęły się na przeciwną stronę zakresu tolerancji; oraz różnice między partiami w zachowaniu korekcji bez zmian w konfiguracji maszyny. Żaden z tych wzorców sam w sobie nie jest dowodem na zachowanie odwrotnej rentowności – każdy z nich ma mimikę pomiaru i mocowania, dlatego też sprawdzenie punktu odniesienia i miernika jest najważniejsze – ale razem uzasadniają pobranie próbki odłożonej do kontrolowanego przeglądu materiału i historii, zamiast kontynuować regulację maszyny.
Oddziel zachowanie materiału od błędu pomiaru
Nieoczekiwany uwolniony wynik może wynikać z reakcji materialnej, ale także z punktu odniesienia, zgodność oprawy, wsparcie/sprawa, korelacja miernika lub niekompletna mapa błędów. Sprawdź te czynniki przed przypisaniem przyczyny zachowania polegającego na odwróceniu plonu. Widzieć Powtarzalność osprzętu i osadzenie punktu odniesienia I niepewność pomiaru w kontroli prostoliniowości.
*Ilustracja koncepcja inżynierii. Zatwierdzona metoda pomiaru stanu uwolnionego określa wynik podlegający raportowaniu.*
Dowody potrzebne przed rozpatrzeniem roszczeń
Dostarcz rysunek/poprawkę, specyfikacja i stan materiału, historia produkcji, etap obróbki cieplnej, zapisy dotyczące wcześniejszych poprawek/przeróbek, przychodząca geometria, ograniczenia powierzchni, przyjęta metoda pomiaru i reprezentatywne próbki. Używać prostowanie po obróbce cieplnej w celu wyjaśnienia kontroli scenicznej i badanie próbki prostowania i akceptacja planować próby. Następnie skontaktuj się z StraighteningTech do dyskusji.
Wymagana weryfikacja przed roszczeniem systemowym
Każde twierdzenie dotyczące zachowania materiału wymaga określonego zakresu materiału i procesu, kalibrowane odniesienia, reprezentatywne próbki poddane obróbce cieplnej, i identyfikowalne dane pomiarowe. Ogólna wydajność maszyny nie jest zweryfikowanym wynikiem w tym temacie.
Często zadawane pytania
Czy efekt Bauschingera uniemożliwia prostowanie wcześniej wygiętych części??
NIE. Sprawia, że odpowiedź jest zależna od historii, a nie stała. Procesy sobie z tym radzą, planując poprawki, które działają na każdą lokalizację głównie w jednym kierunku, ograniczenie liczby cykli korekcyjnych na część, oraz zatwierdzenie zasady korekty w przypadku reprezentatywnych części, które mają tę samą historię co produkcja.
Dlaczego naciśnięcie zgięcia do tyłu często powoduje przekroczenie?
Ponieważ skok wsteczny napotyka materiał, który ugina się przy niższym naprężeniu niż skok do przodu. Siła lub głębokość skalibrowana na podstawie reakcji w przód powoduje zatem nadmierną skuteczność podczas jazdy do tyłu. Środek zaradczy jest osobny, mniejsza reguła korekty dla pociągnięć odwrotnych, lub lepiej, strategia mapy błędów, która pozwala uniknąć wielokrotnego cofania tej samej lokalizacji.
Czy konfigurację korekcyjną można przenieść do nowej partii materiału w niezmienionej postaci??
Tylko z dowodami. Różne nagrzewania walcownicze mogą mieć różną historię odkształceń i różne warunki, dlatego też pierwsze sztuki każdej nowej partii należy traktować jako próbkę potwierdzającą: jeśli zachowanie korygujące odpowiada kwalifikowanej linii bazowej, Kontynuować; jeśli się przesunie, przekwalifikuj się przed biegiem. Jest to standardowa praktyka zarządzania omawianą zmianą sprężynowania różnice sprężyste pomiędzy partiami.
Powiązane zasoby dotyczące technologii prostowania
Widzieć jak działa automatyczne prostowanie wału, badanie próbki prostowania i akceptacja I prostość wału vs bicie vs TIR dla ogólnych granic kontroli, które mają zastosowanie przed jakimkolwiek żądaniem zdolności Efekt Bauschingera w prostowaniu.