Linie płynięcia (linie Lüdersa) w częściach tłoczonych: problem starzenia materiału
Linie płynięcia — zwane też liniami Lüdersa — to widoczne smugi lub pasma pojawiające się na powierzchni tłoczonej lub kształtowanej części, zwykle ze stali niskowęglowej, w momencie rozpoczęcia odkształcenia plastycznego. W większości zastosowań jest to wada estetyczna, ale na częściach o widocznej powierzchni stanowi realną wadę skutkującą odrzuceniem.
Przyczyną jest zjawisko metalurgiczne, a nie błąd procesu tłoczenia
Linie płynięcia wynikają z nieciągłego uplastycznienia — zachowania, w którym niektóre stale niskowęglowe, zwłaszcza po starzeniu następującym po wyżarzaniu, odkształcają się nierównomiernie na początku uplastycznienia, a pasma odkształcenia zlokalizowanego powstają i rozprzestrzeniają się po powierzchni, zamiast by cały obszar uplastyczniał się jednorodnie. Jest to właściwość materiału, a nie skutek luzu matrycy, smarowania ani prędkości prasy.
Walcowanie wygładzające (dogniatanie) to standardowa metoda zapobiegania
Huty zapobiegają temu zachowaniu przez walcowanie wygładzające (tzw. skin pass) kręgu po wyżarzaniu — lekkie końcowe przejście walcowania wprowadza wystarczającą liczbę dyslokacji powierzchniowych, aby wyeliminować punkt nieciągłego uplastycznienia, zanim materiał w ogóle trafi do prasy. Materiał określony i certyfikowany jako walcowany wygładzająco lub niewrażliwy na starzenie jest podstawową obroną przed pojawieniem się tej wady na dalszych etapach.
Wada ma wymiar terminu przydatności, który zaskakuje niektórych kupujących
Ponieważ leżący u jej podstaw mechanizm wiąże się ze starzeniem odkształceniowym w czasie, stal prawidłowo poddana walcowaniu wygładzającemu w hucie może nadal stać się bardziej podatna na powstawanie linii płynięcia, jeśli przed użyciem leży w magazynie przez dłuższy czas, zwłaszcza w podwyższonej temperaturze lub wilgotności. To powód, by unikać zbyt długiego przechowywania materiału przychodzącego w przypadku części o powierzchni estetycznej wykonywanych z podatnych gatunków.
Najczęściej zadawane pytania
Czy linie płynięcia można usunąć przez regulację matrycy lub prasy?
Nie — ponieważ przyczyną jest zachowanie materiału przy uplastycznieniu, a nie ustawienie matrycy lub prasy, rozwiązanie leży na poziomie materiału (określenie odpowiednio walcowanej wygładzająco, niewrażliwej na starzenie stali), a nie na poziomie oprzyrządowania.
Czy długie przechowywanie kręgów zwiększa ryzyko linii płynięcia?
Może, szczególnie w podatnych gatunkach stali niskowęglowej, ponieważ efekty starzenia odkształceniowego mogą rozwijać się z czasem nawet w prawidłowo walcowanym wygładzająco materiale — to powód, by unikać zbyt długiego wieku zapasu materiału przychodzącego dla części z wymaganiem estetycznym widocznej powierzchni.