بررسی تجربی فرآیند کشش عمیق گرم در فولاد یوتکتویدی

فرآیند کشش عمیق از مهم‌ترین فرآیندهای شکل‌دهی ورق است که به‌طور وسیعی در تغییر شکل ورق‌های فلزی به‌منظور تولید قطعاتی با هندسه پیچیده کاربرد دارد. پژوهش‌های مختلفی بر روی برخی فولادها با قابلیت شکل‌پذیری مناسب مانند فولادهای کم‌کربن و فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی انجام شده است. از بین انواع فولادهای ساده کربنی، فولادهای پرکربن یوتکتویدی به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان از جمله ساختار کاملاً پرلیتی بدون حضور فازهای پرویوتکتویدی و همچنین نانوسایزبودن لایه‌های سمنتیت، قابلیت تحمل تغییر شکل سرد و گرم بدون تشکیل عیوب ریزساختاری را دارند. تاکنون در زمینه کشش عمیق این فولادها تحقیقات جامعی انجام نشده است. در این پژوهش، به‌منظور بررسی رفتار شکل‌پذیری این دسته از فولادها، فرآیند کشش عمیق گرم بر ورق‌های فولاد ck75 در دماهای کمتر و نزدیک به دمای استحاله یوتکتویدی به‌صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده بیانگر توزیع یکنواخت ضخامت و همچنین نازک‌شدگی کمتر برای نمونه‌های تغییرشکل‌داده‌شده در دمای 700 درجه سانتی‌گراد (دمای بسیار نزدیک به دمای استحاله یوتکتویدی) است. همچنین، حداکثر ناپایداری در دمای 550 درجه سانتی‌گراد اتفاق افتاده است. در دماهای بالاتر از دمای استحاله یوتکتویدی، به‌دلیل عدم تشکیل ساختار کاملاً آستنیتی و توزیع غیریکنواخت رسوبات کاربیدی، کاهش کارپذیری و پارگی نمونه‌ها حین کشش عمیق به‌وقوع پیوسته است.

Experimental Investigation of Warm Deep Drawing Process of Eutectoid Steel

Deep drawing process is one of the most important processes of sheet forming, which is widely used in the deformation of metal sheets in order to produce parts with complex geometry. Several studies have been carried out on some steels with good formability such as lowcarbon and austenitic stainless steels. Among different types of plain carbon steels, high carbon eutectiod steels are capable to withstand cold and warm working without formation of any defect, due to their fully pearlitic microstructure without the presence of proeutectoid phases and nanosized cementite lamella. However, no comprehensive research has been conducted on the deep drawing process of eutectoid steel. In the present research, the formability of CK75 steel sheets was experimentally evaluated using warm deep drawing process. Warm deep drawing process of the CK75 steel was studied in the temperature range near and below the eutectoid transformation temperature. The results show that deformation at 700 °C (near to the eutectoid temperature) lead to the uniform distribution of thickness and less instability. On the other hand, maximum instability (e.g. thinning) was obtained by warm deformation at 550 °C. At the temperature above the eutectoid transformation temperature, due to the formation of multiphase structure and nonuniform distribution of cementite particle, the workability was reduced and led to the occurrence of rupture during deep drawing.