82B è un acciaio per molle ad alto-carbonio caratterizzato da elevata resistenza e durezza, ma è altamente sensibile a inclusioni, segregazione, difetti superficiali, stress residuo e fattori ambientali. Il cedimento della molla solitamente non è causato da un singolo fattore, ma è il risultato combinato di materiali, processi di produzione e condizioni operative. Oggi parleremo della quarta fase: Fase di trafilatura a freddo: amplificazione dei difetti e formazione di tensioni residue.
4.1 Surriscaldamento della lavorazione
Problema: velocità eccessiva di trafilatura a freddo, scarsa lubrificazione o raffreddamento insufficiente dello stampo.
Meccanismo: un forte attrito tra il filo di acciaio e lo stampo provoca un rapido aumento della temperatura locale. Se la temperatura locale raggiunge condizioni di transizione di fase seguite da un rapido raffreddamento, si possono formare strutture dure e fragili come la martensite.
Conseguenze:
Scoppio sulla macchina per trafilatura
Crepe superficiali longitudinali
Frattura fragile durante l'avvolgimento della molla
Grave calo delle prestazioni a fatica
4.2 Frattura della coppa-e-del cono
Problema: segregazione centrale, porosità centrale o allocazione errata del tasso di riduzione dell'area durante la trafilatura a freddo.
Meccanismo: Durante la trafilatura a freddo, l'anima del filo di acciaio è sottoposta a complesse sollecitazioni di trazione. Se è presente segregazione o porosità nel nucleo, i micropori si aggregheranno e si espanderanno al centro, formando una modalità di cedimento in cui si rompe prima lo strato interno e poi lo strato esterno.
Conseguenze:
L'aspetto sembra normale
Internamente si sono già formate delle crepe
Frattura improvvisa sotto carico basso
La superficie della frattura mostra caratteristiche di inizio a forma di coppa-o al centro
4.3 Rottura della pellicola lubrificante
Problema: Polvere da trafilatura di scarsa qualità, pellicola di fosfatazione non uniforme, angolo dello stampo irragionevole o incrostazioni residue dal decapaggio.
Meccanismo: la mancata lubrificazione causerà il contatto diretto tra il filo di acciaio e lo stampo, aumentando l'attrito e la superficie verrà graffiata per formare scanalature. Il raggio inferiore della scanalatura è piccolo, con conseguente forte concentrazione di sollecitazioni.
Conseguenze:
Graffi superficiali
Rottura del filo durante la trafilatura
Crepe superficiali dopo l'avvolgimento della molla
Diminuzione significativa della durata a fatica
4.4 Incrudimento eccessivo
Problema: il tasso di riduzione dell'area totale della trafilatura continua è troppo elevato, senza il necessario trattamento termico intermedio o trattamento di brevettazione.
Meccanismo: la trafilatura a freddo aumenta la densità e la resistenza delle dislocazioni, ma diminuisce la plasticità e la tenacità. Quando l'incrudimento supera l'intervallo accettabile del materiale, il filo di acciaio ha un'elevata resistenza ma una resistenza alla flessione e alla torsione insufficiente.
Conseguenze:
Crepe durante l'avvolgimento della molla
Fallimento del test di torsione
Maggiore fragilità della molla finita
Rottura improvvisa durante l'uso
4.5 Decapaggio Infragilimento da idrogeno residuo
Problema: tempo eccessivo di decapaggio e rimozione della ruggine prima della trafilatura a freddo o insufficiente deidrogenazione dopo il decapaggio.
Meccanismo: gli atomi di idrogeno generati durante il decapaggio entrano nell'acciaio e si aggregano nelle aree ad alta densità di dislocazioni dopo la trafilatura a freddo. L'82B ad alta-resistenza è molto sensibile all'idrogeno.
Conseguenze:
Frattura ritardata
Frattura naturale del prodotto finito dopo lo stoccaggio
Frattura entro pochi giorni dall'assemblaggio primaverile
Frattura senza evidente deformazione plastica
