Vas és Fém, 1947-1948 (1. évfolyam, 1. szám - 2. évfolyam, 1-5. szám)
1947-04-01 / 1. szám
A mélyhúzhatóságot vizsgáló módszerek SKALA - tanulmány kizárólag vékony lemezeknek azokkal a technológiai vizsgáló módszereivel foglalkozik, amelyeknek célja meghatározni azt, hogy az anyag milyen mértékben alkalmas az ipari mélyhúzás műveleteire. Részletes tárgyalásuk előtt szükséges a mélyhúzás alapfogalmainak ismertetése. Alapfogalmak: Mélyhúzáson fémlemezekből vagy szalagokból kivágott síkidomoknak egyidőben fellépő hajlítással, húzással és tömörítéssel történő igénybevételét értjük, miközben belőlük —megfelelő húzószerszámokkal, hideg állapotban — üreges testeket alakítunk. A mélyhúzás szerszámainak elvi elrendezését az 1. ábra ábrázolja; maga a húzási művelet — időrendi sorrendben — a következőképpen megy végbe: 1. ábra. A mélyhúzás szerszámai. A ráncfogó (Rf) meghatározott nagyságú nyomással (R) leszorítja a tárcsát a húzógyűrűre, (Hgy) hogy ezáltal biztosítsa a kész csésze (Cs) palástjának ráncmentességét. A tüske (T) lefelé haladtában eléri a tárcsát és azt az első pillanatban lehajlítja, majd a ráncfogó alól kifelé húzza. A húzás kezdetén a tárcsa ellenállása a ráncfogó nyomás által létesített súrlódás miatt olyan nagy, hogy a tüske egész energiáját a tárcsának csak az a része veszi fel, amelyik a ráncfogó és a tüske közé esik (a). Ez a körgyűrű alakú rész, miután lehajolt, nyúlni kezd; a nyúlást fokozatosan átveszi a tárcsa ráncfogó alatti része is és megindul a tárcsa behúzása a húzógyűrűbe. A sugárirányú húzóerőkkel egyidőben a tárcsa ráncfogó alatti részében, érintőleges irányú torló erők lépnek fel, amelyek a tárcsát tömörítik. Ez a tömörítés növeli a tárcsa eredeti vastagságát, s ezáltal a ráncfogó nyomással ellentétes irányú erőket létesít, azonkívül növeli a tárcsa eredeti szilárdságát is._ A húzási ellenállás tehát, — a tárcsa megnövekedett szilárdsága, növekvő ráncfogónyomás és ezáltal megnagyobbodott súrlódás folytán — nő , ezzel csak növekvő tüskenyomás (P) tud egyensúlyt tartani. A növekvő tüskenyomás biztosítja a sugárirányú, ill. a csészepalást alkotója mentén történő nyújtás folytonosságát. Ha a húzási rés (hr) egyenlő vagy kisebb a tárcsa eredeti vastagságánál (mélyhúzás csökkentett falvastagsággal, ahol hr — ~'2~—ví) akkor a csészehúzás egész befejeztéig tart ez a megnyúlás és közel egyenlő falvastagságú csészepalástot eredményez. A tiszta mélyhúzásnál azonban hrew -Tiél és a tüske nyomása kizárólag a csésze fenekére hat. A húzás folyamán elérkezünk egy olyan helyzethez, amikor a ráncfogónyomás már csak olyan kis körgyűrű felületen hat, amelyen a húzással szemben fellépő ellenállás már nem követel olyan nagy tüskenyomást, hogy az még palást nyújtást is eredményezzen. A csésze palástjának nyújtása tehát megszűnik és a ráncfogó alatt fennálló torlóerők következtében a csésze ezután már növekvő falvastagsággal kerül ki. A vizsgáló módszerek csoportosítása. Az ismertebb vizsgáló módszereket az alábbi csoportokba sorolhatjuk. A) Mélyítő vizsgálatok: I. Erichsen vizsgálat (1). II. Guillery vizsgálat (2). III. Olsen vizsgálat (3). IV. Olsen—Williams vizsgálat (3). V. Lufft—Dietrich vizsgálat (4). VI. Lyuk-tágító vizsglat Siebel és Pomp szerint (5). B) Csészehúzó vizsgálatok: I. Erichsen szerint (6). II. Schmidt szerint (7). III. AEG szerint (8). IV. Eisenkolb szerint (9). V. Wazau szerint (10). C) Ékhúzó vizsgálatok: G. Sachs és Pangel szerint (11). A külföldi szakirodalom sokat foglalkozik a mélyhúzással és bőven tárgyalja a 0,05—0,12°/p C- tartalmú lágyacélok mélyhúzhatóságát, a mélyhúzás mechanikáját és az üregezéssel kapcsolatos kérdéseket. Egyenként és részletesen ismertetik a mélyhúzhatóság vizsgáló módszereit, de találunk olyan tanulmányt is, amely a vizsgáló módszereket — egy 0,04°/p C-tartalmú lágy és több ötvözött acél mélyhúzhatóságának ismertetése mellett — összehasonlítja (12). Jelen tanulmányomnak az a célja, hogy 0,05—0,25°/p C-tartalmú lágy acélokkal végzett kísérletekkel a rendelkezésre álló vizsgáló módszereket összehasonlítsam, rámutassak a módszerekben rejlő lehetőségekre és nehézségekre. A csoportosításból a rendelkezésemre álló A I., A VI., A I. és C módszerekkel kiterjedt vizsgálatokat végeztem. Ezeket részletesen ismertetem, a többi vizsgálati módszernél azonban csak az alapelvet tárgyalom. A vizsgálatokhoz 0,05 ,0,07, 0,09, 0,14, 0,16, 0,17, 0,20, 0,25°/o Cdtartalmú ózdi SM minőségű — hidegen hengerelt — 1,2 mm vastag lágyacél lemezeket használtam. A lemezek különféle lágyításával, normalizálásával, nemesítésével, túlhevítésével a gyakorlatban előforduló összes anyagminőséget figyelembe vettem. Minden vizsgálatot 3—6-szor megismételtem úgy, hogy tapasztalataimat sokezer vizsgálatból értékeltem ki. A) Mélyítő vizsgálatok. Alapelvük az, hogy a vizsgálandó lemezbe golyót vagy legömbölyített végű tüskét nyomnak mindaddig, amíg a lemez elszakad. A szakadásig megtett utat, a mélyhúzhatóság megítélésére, mértékadónak tekintik. I. Erichsen vizsgálatok. Nálunk legjobban elterjedt vizsgáló berendezés kezeléséről és az Erichsen-szám (lemez szakadásig megtett tüskeút mm- LÁSZLÓ 1