Yüksek Mukavemet Çeliklerinin Derin Çekme Oranlarının Geliştirilmesi İçin Yapılan Deneysel Çalışmalar
Yapılan deneysel çalışmada; sıcaklığın, çelik malzemelerin şekillendirilmesine olan olumlu etkisinden faydalanılarak DP600, IF ve HSLA çeliklerine ait derin çekme sınır oranlarının artırılması araştırılmış ve yeni bir uygulama yöntemi geliştirilmiştir. Uygulanan yöntem şu şekilde açıklanabilir; derin çekme uygulaması öncesinde; test parçasının flanş bölgesinde 275 - 180 oC aralığında sıcaklık değişimi; numunenin kenar bölgesinden, indüksiyon ile ısıtılması ve numune merkezine, zımba deliğinden su damlatılarak kısmen soğutulması suretiyle elde edilmiştir. Derin çekme işlemi, kalıbın alt tarafından çekilmekte olan numunenin ortasına doğru uygulanan yoğun su soğutması ile birlikte uygulanmıştır. Ön ısıtma sonucunda numunenin yüzey sıcaklığındaki değişim flanş bölgesi içinde iki farklı noktaya odaklanmış kızıl ötesi sıcaklık ölçüm cihazlarından alınan veriler ile takip edilerek kontrollü ısıtma uygulanmıştır. DP600, IF ve HSLA çelikleri ile gerçekleştirilen ılık deneylerde, derin çekme sınır oranlarında (LDR), oda sıcaklığında elde edilen değerlere göre %25,58 e kadar artış sağlanmıştır. Derin çekme işleminin ılık sıcaklık seviyesinde yapılması, malzemenin içyapısında belirgin bir değişimin gerçekleşmesini önlenmiş, diğer bir deyişle malzeme özelliklerinin üst seviyede korunması sağlanmıştır. Zımba tarafından numuneye uygulanan kuvvet, zınbanın ilerleyişine, derin çekme yüksekliğine karşılık olacak şekilde kayıt edilmiştir. Oda ve farklı sıcaklıklarda DP600, IF ve HSLA çeliklerinin malzeme karakterizasyonları, yapılan çekme testleri sonucunda elde edilmiştir. Ayrıca, derin çekme öncesi ve sonrasında iç yapı, sertlik ve geri yaylanma miktarlarındaki değişimler incelenmiştir.
___
- 1. Neugebauer, R., Altan, T., Geiger, M., Kleiner,
M., Sterzing, A., 2006, Sheet metal forming at
elevated temperatures, Annals of the CIRP,
55/2: 793-816
- 2. Kleiner, M., Geiger, M., Klaus, A., 2003,
Manufacturing of Lightweight Components by
Metal Forming, Annals of the CIRP, 52/2: 521-
542
- 3. Mori, K. Maki, S., Tanaka, Y., 2005, Warm and
Hot Stamping of Ultra High Tensile Strength
Steel Sheets Using Resistance Heating, Annals
of the CIRP, 54/1: 209-212
- 4. Bruschi, S., Altan, T., Banabic, D., Bariani,
P.F., Brosius, A., Cao, J., Ghiotti, A.,
Khraisheh, M., Merklein, M., Tekkaya, A.E.,
2014, Testing and modelling of material
behaviour and formability in sheet metal
forming,, Annals of the CIRP, 63/2: 727–749
- 5. Kaya, S.,, Spampinato, G., , Altan, T., 2008, An
Experimental Study on Nonisothermal Deep
Drawing Process Using Aluminium and
Magnesium Alloys, Journal of Manufacturing
Science and Engineering, 2008, 130 / 061001-1:
061001-11
- 6. Yoshihara, S., Nishimura, H., Yamamoto, H.,
Manabe, K., 2003, Formability enhancement in
magnesium alloy stamping using a local heating
and cooling technique: circular cup deep
drawing process, Journal of Materials
Processing Technology, 142: 609–613
- 7. Gelin, J.C., Moisan, A., 1986, Application of a
Thermo-Viscoplastic Model to the Analysis of
Defects in Warm Forming Conditions, Annals
of the CIRP, 35/1:157-160
- 8. Shipton MH, Roberts WT., 1991, Hot deep
drawing of titanium sheet. Materials Science
and Technology Volume 7, Issue 6 pp. 537-540
- 9. Takuda H, Mori K, Masachika T, Yamazaki E,
Y Watanabe, 2003, Finite element analysis of
the formability of an austenitic stainless steel
sheet in warm deep drawing. Journal of Materials Processing Technology, Volumes
143–144, 20, Pages 242–248
- 10. Doege E, Kurz G, Gong R L, 2001,
Development of a formulation to describe the
work softening behaviour of magnesium sheets
for heated deep drawing processes. CIRP
Annals - Manufacturing Technology, Volume
50, Issue 1, 2001, Pages 177–180
- 11. Moon YH, Kang YK, Park JW, Gong SR, 2001,
International Journal of Machine Tools and
Manufacture, Volume 41, Issue 9, July 2001,
Pages 1283–1294
- 12. Schuöcker D, 22 August 2001, Mathematical
modeling of laser-assisted deep drawing,
Journal of Materials Processing Technology,
Volume 115, Issue 1, Pages 104–107.
- 13. Ota, E. , Yogo, Y., Iwata, T., et al., 2014,
Formability improvement technique for heated
sheet metal forming by partial cooling, Key
Engineering Materials,Volume 622-623, 2014,
Pages 279-283
- 14. El-Morsy, A.-W. , Manabe, K.-I., July 2006,
Finite element analysis of magnesium AZ31
alloy sheet in warm deep-drawing process
considering heat transfer effect, Materials
Letters, Volume 60, Issue 15, Pages 1866-1870
- 15. Kop, R., 15 June 1996, Proceedings of the 6th
International Conference on Metal Forming,
Some current development trends in metalforming
technology, Journal of Materials
Processing Technology, Volume 60, Issues 1–4,
Pages 1–9.