Material Characterization in Warm Deep Drawing Process of Sheet Metal Materials

Abstract

The material characterization is an important step in warm deep drawing process. In this study, material characterization of HC300LA and HC420LA sheet material were done before forming with warm deep drawing. Strain rate sensitive and forming temperature range are key parameters in warm deep drawing process. In first step, temperature range of the tensile test are determined. As a result of Dilatometer testing, warm forming temperature range were determined as 150 ºC to 300 ºC. In the next stage, to determine rate sensitive of sheet material, the tensile test were performed at 0.1 s-1, 0.01 s-1 and 0,00208 s-1 deformation rate and at room, 150 ºC and 300 ºC temperatures. As a result of tensile test, depending on the rate and direction in the stress-strain diagram of HC300LA material, differences were not observed. However, depending on the rate and direction in the stress-strain diagram of HC420LA material, 20 MPa difference was observed. In the last stage, hardness measurement, microstructure analysis and Forming Limit Diagram (FLD) tests were conducted.

Keywords

• Warm deep drawing
• HC300LA
• HC420LA

Sac Metal Malzemelerin Ilık Derin Çekme Yöntemiyle Şekillendirme Prosesinde Malzeme Karekterizasyonu

Abstract

Ilık derin çekme yöntemiyle şekillendirme prosesinde malzeme karakterizasyonu önemli bir aşamadır. Bu çalışmada; 1,2 mm ve 1,5 mm sac kalınlıklarında HC300LA (Erdemir 7128) ve HC420LA (Erdemir 7140) sac malzemelerinin ılık derin çekme ile şekillendirme öncesi malzeme karekterizasyonu yapılmıştır. Şekillendirme hız hassasiyeti ve şekillendirmenin hangi sıcaklık aralığında gerçekleştirileceği ılık derin çekme ile şekillendirme prosesinde anahtar bir parametredir. İlk aşamada, sac malzemelerin hangi sıcaklık aralığında çekme testlerinin gerçekleştirileceği belirlenmiştir. Dilatometre testi sonucunda, sıcak şekillendirmede sıcaklık aralığı 150 ºC ile 300 ºC arasında tespit edilmiştir. Sonraki aşamada, sac malzemelerin hız hassasiyetinin tespiti için oda sıcaklığı (RT), 150 ºC ve 300 ºC sıcaklıklarda 1x10-1 s-1, 1x10-2 s-1 ve 2,08x10-3 s-1 deformasyon hızlarında çekme testleri yapılmıştır. Çekme testleri sonucunda, HC300LA malzemesine ait gerilim-uzama diyagramlarında hıza ve yöne bağlı dikkate alınacak bir farklılık tespit edilmemiştir. Ancak, HC420LA malzemesine ait gerilim-uzama diyagramında hıza ve yöne bağlı olarak yaklaşık 20 MPa fark tespit edilmiştir. Son aşamada da sertlik ölçümü, mikro yapı incelemesi ve Şekillendirme Sınır Diyagramı (FLD) testleri yapılmıştır.

Keywords

• Ilık derin çekme
• HC300LA
• HC420LA

References

1. N. Kotkunde, A. D. Deole, A. Kumar, and S. Kumar, Mater. Des. 63 (2014) 336–344
2. M. Kumar, N. Sotirov, and C. M. Chimani, J. Mater. Process. Tech. 214 (2014) 1769–1776
3. W. Hui, L. U. O. Ying-bing, P. Friedman, C. Ming-he, and G. A. O. Lin, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 22 (2012) 1–7
4. G. Palumbo and L. Tricarico, J. Mater. Process. Tech. 184 (2007) 115–123
5. H. J. Bong, F. Barlat, D. C. Ahn, H. Y. Kim, and M. G. Lee, Int. J. Mech. Sci. 75 (2013) 94–109
6. J. Lade, B. N. Banoth, A. K. Gupta, and S. K. Singh, J. Iron Steel Res. Int. 21 (2014) 1147–1151
7. H. Takuda, K. Mori, T. Masachika, E. Yamazaki, and Y. Watanabe, J. Mater. Process. Tech. 144 (2003) 242–248
8. D. Ghaffari Tari, M. J. Worswick, and S. Winkler, J. Mater. Process. Tech. 213 (2013) 1337–1347

9. M. Ghosh, A. Miroux, R. J. Werkhoven, P. J. Bolt, and L. A I. Kestens, J. Mater. Process. Tech. 214 (2014) 756–766
10. Ren L. M., Zhang S. H., Palumbo G., Sorgente D., Tricarico L., Mater. Sci. Eng. A 499 (2009) 40–44
11. Savaşkan, T., Malzeme Bilgisi ve Muayenesi, 6. Baskı, Celepler Matbaacılık, (2012)
12. Uysal, E., Öztürk, F., “Örnek Bir Uygulama İle Yüksek Mukavemetli Çeliklerde Şekillendirme Sınır Diyagramlarının Elde Edilmesi” 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, 2010.