Jako důležitý kovový funkční materiál,pásek z čistého nikluje široce používán v nových energetických bateriích, elektronických zařízeních, chemických zařízeních, vakuových trubicích a leteckých aplikacích, a to díky své vynikající elektrické vodivosti, tepelné vodivosti, odolnosti proti korozi a dobré zpracovatelnosti. V závislosti na stavu zpracování jsou pásky z čistého niklu obecně dodávány ve třech základních stupních tvrdosti: měkké (M), polotvrdé (Y2) a tvrdé (Y). Některé standardy se dále dělí na přechodné stavy, jako jsou čtvrt-tvrdé (Y4) a tří-čtvrtinové-tvrdé. Rozdíly v tvrdosti, mechanických vlastnostech, mikrostruktuře a vhodných aplikacích mezi těmito třemi temperami jsou značné. Správné pochopení a výběr vhodného temperování má přímý dopad na výkon produktu a výrobní náklady.
Klasifikace čistých niklových pásků se řídí národní normou GB/T 2072 a převládajícími průmyslovými postupy. Měkký (M temper) označuje stav získaný po úplném žíhání za studena válcovaného niklového pásu, během kterého vnitřní zrna prošla úplnou rekrystalizací a vnitřní pnutí byla v podstatě eliminována. Tvrdý (Y temper) je stav produkovaný těžkým válcováním za studena bez následného žíhání, zanechává materiál s vysokou hustotou dislokací a deformací mřížky. Polotvrdost (povaha Y2) leží mezi těmito dvěma, což se typicky dosahuje řízením redukce válcováním za studena (např. 20 %–30 %) nebo použitím procesu částečného žíhání. Kromě těchto tří základních popouštění průmysl také běžně používá čtvrttvrdé (Y4) a tříčtvrteční tvrdosti, aby byly splněny specifičtější požadavky na tváření.
Nejviditelnější rozdíl mezi těmito třemi temperami spočívá v jejich tvrdosti a ukazatelích mechanických vlastností. Podle běžných průmyslových standardů je tvrdost podle Vickerse (HV) měkkého (M) niklového pásku přibližně 75–110; polotvrdý (Y2) se pohybuje od HV 140 do 180; a tvrdý (Y) dosahuje HV 180–220. Některé firemní specifikace definují měkký jako HV Menší nebo rovný 80, poloviční tvrdý jako HV 120–150 a tvrdý jako HV Větší než nebo rovný 180.
Rozdíly v pevnosti v tahu jsou ještě výraznější. Pás z měkkého niklu má obecně pevnost v tahu větší nebo rovnou 200 MPa s prodloužením větším nebo rovným 30 %, což prokazuje vynikající tažnost. Polotvrdý materiál, prostřednictvím 20%–30% zpevnění za studena, může dosáhnout pevnosti v tlaku asi 510 MPa. Potvrzení vykazuje pevnost v tahu větší nebo rovnou 550 MPa, ale s prudkým poklesem prodloužení na přibližně 2 %. Jinými slovy, od měkkého k tvrdému se pevnost výrazně zvyšuje, zatímco tažnost výrazně klesá – klasický projev deformačního efektu.
Variace vlastností mezi třemi temperami pocházejí z jejich různých výrobních procesů az nich vyplývajících mikrostrukturálních změn.
Měkký niklový pás se vyrábí válcováním za studena s následným úplným žíháním (např. vakuové žíhání při 680 stupních po dobu 10 hodin). Během žíhání jsou dislokace způsobené deformací za studena do značné míry eliminovány zotavením a rekrystalizací a zrna znovu vyrostou do rovnoosých struktur s rovnoměrnou organizací a jasnými hranicemi zrn, čímž se materiál vrátí do stavu nižší pevnosti, ale vyšší tažnosti.
Tvrdě temperovaný niklový pás se dodává přímo po válcování za studena bez žíhání. Silná deformace za studena způsobuje rozsáhlé násobení a zamotávání dislokací, což vede k silně deformovaným mřížkám, prodlouženým vláknitým zrnům a extrémně vysokým hustotám dislokací. Tato mikrostruktura propůjčuje vysokou pevnost, ale současně obětuje většinu plastické deformovatelnosti materiálu.
Polotvrdá mikrostruktura leží mezi těmito dvěma – zachovává si určitý stupeň deformačního efektu při zachování některých rekrystalizovaných zrn prostřednictvím řízené deformace nebo částečného žíhání, čímž je dosaženo rovnováhy mezi pevností a tažností.
Díky svým odlišným vlastnostem jsou tyto tři tempery vhodné pro různé oblasti použití.
Pás z měkkého (M) čistého niklu nabízí vysokou tažnost a vynikající tvarovatelnost, díky čemuž je ideální pro aplikace, které vyžadují následné složité tvářecí operace, jako je hluboké tažení, ohýbání a lisování. Měkký materiál má úplnější strukturu zrna a vyšší spolehlivost svařování. Mezi typické aplikace patří poutka baterie, proužky pro připojení baterie a lisované díly speciálního tvaru vyžadující vícenásobné ohyby. Například pásek z vysoce čistého niklu N2 v žíhaném stavu vydrží více než 12 zpětných ohybů (180 stupňů) bez praskání.
Polotvrdý (Y2) pásek z čistého niklu kombinuje střední pevnost s adekvátní tvarovatelností, poskytuje lepší rozměrovou stabilitu a tuhost a přitom stále umožňuje tvarování. Je vhodný pro držáky nástrojů, konstrukční díly, které vyžadují přesné zachování tvaru, a mnoho elektronických součástek, jako jsou olověné rámečky.
Pásek z tvrdého (Y) čistého niklu vykazuje nejvyšší pevnost a nejvyšší tuhost, ale nejhorší tvarovatelnost, takže je nevhodný pro následné ohýbání nebo lisování. Používá se především v aplikacích, kde je vyžadována vysoká pevnost a není potřeba sekundární tváření, nebo jako substrát pro kompozitní materiály. V některých aplikacích propojovacích pásků baterií je také zvolen tvrzený nikl pro svou vysokou pevnost v tahu.
5. Pokyny pro výběr
Výběr správné teploty čistého niklového pásku vyžaduje komplexní zvážení následujících faktorů:
Požadavky na proces tváření: Pokud součást vyžaduje ražení, ohýbání, kreslení nebo jiné kroky tváření, měly by být preferovány měkké nebo polotvrdé temperování. Pokud není potřeba žádné tvarování a pásek slouží pouze jako spojka nebo podpěra, lze pro vyšší pevnost zvolit tvrdou temperaci.
Požadavky na rozměrovou přesnost: Různé teploty mají různé tolerance tloušťky; výběr by měl být v souladu se specifickými tolerančními potřebami aplikace.
Elektrická vodivost a svařitelnost: Měkké materiály mají obecně nižší elektrický odpor a lepší svařitelnost; tvrzené materiály v důsledku vyššího zkreslení mřížky vykazují mírně nižší vodivost.
Úvahy o nákladech: Tvrdé temperování se dodává přímo po válcování za studena, čímž se eliminuje krok žíhání a tím se snižují výrobní náklady. Měkké temperování vyžaduje žíhání, což přináší vyšší náklady.
Kromě toho se pásek z čistého niklu primárně vyrábí v souladu s GB/T 2072 (poslední verze GB/T 2072‑2020) nebo americkým standardem ASTM B162. Kupující by měli při zadávání objednávek jasně specifikovat požadované označení teploty a odpovídající ukazatele výkonu.
lisa
Vedoucí prodeje
Telefonní číslo/weChat/whatsApp
(82)-18291772322
E-e-mail
Ta-Nb@titanmsgp.com
