吕德斯带

金属学上的概念

吕德斯带是金属学上的概念。所谓吕德斯带是指退火的低碳钢薄板在冲压加工时，由于局部的突然屈服产生不均匀变形，而在钢板表面产生条带状皱褶的一种现象。在拉伸时，试样表面出现的与拉伸轴呈45°角的粗糙不平的皱纹称为吕德斯带。

介绍

低碳钢试样拉伸时，其表面一部分所出现的、与拉伸轴向大致呈45°角的明显条纹（如图1：吕德斯带扩展示意图所示）。这些条纹在应力达到上屈服点A时开始显露，而当应力下降到下屈服点B时，它们即沿着试样长度扩展开来。吕德斯带与滑移带不能混同，吕德斯带是指开始屈服时产生的现象，一个吕德斯带往往是由许多晶粒协调变形而产生的。在屈服台阶范围内的塑性变形是不均匀的，当应力达到上屈服点时，首先在试样的应力集中部位产生一个已屈服的变形带，随应力急剧下降变形带会继续形成和扩展，台阶线段上每一小波动就对应一个新变形带的形成。

危害

吕德斯带的危害：吕德斯带会导致产品特别是冲压件表面质量降低，会造成废品、次品，要防止它的出现。

原因

吕德斯带出现的原因：在低碳钢中位错被碳、氮原子钉扎，形成柯垂尔气团。在塑性变形时，位错必须挣脱气团的钉扎才能移动，需要加大外力才能引起屈服—出现了上屈服点；当位错挣脱气团的钉扎就可在较小应力下运动—出现下屈服点，即在一个低应力水平（下屈服点）下继续变形。

吕德斯带就是在缩口工序产生的。一次口部退火时，受热传导的影响，斜肩处也产生退火，缩口时，斜肩附近的区域变形量很小，符合吕德斯带产生的条件。产生的吕德斯带也正好位于这个区域。经口部退火的成品，在使用过程中若再产生小的塑性变形，同样还会在这一区域产生吕德斯带。

预防措施

鉴于上述吕德斯带的产生条件，在进行冲压工艺设计时，可采取如下预防措施：

（1）口部退火时，尽量缩短退火区长度，以降低斜肩附近区域的热影响温度，提高该区域的变形抗力，减小局部屈服的倾向性，可有效预防吕德斯带的产生。

（2）降低末次拉伸的口部加工率，取消一次口部退火工序，压底工序完成后直接进行缩口，使容器斜肩部位处于连续两次冷加工硬化状态，这样，缩口时变形部位无屈服现象，可杜绝吕德斯带的产生。此方法只适用于缩口加工率较低的产品。这里需要特别指出的是：对于口部壁厚在1mm左右的无斜肩薄壁制品，缩口加工率很低，即使采用上述措施，仍难收到良好效果。若取口壁厚过小，其径向变形抗力过低，缩口时会产生通体折叠。对于此类制品可采用如下措施：

增加末次拉仲半制品的长度，缩短一次口部退火变色区长度。采取这种措施，叫防止缩口时产生通体折叠，至于产生的吕德斯带，因其集中在口部退火变色区内，可在以后的机加工序中切除。

（3）改进原材料的浇铸上艺，以减少原材料中气体原子特别是氮原子的含量。

氮是随炉料进入钢中的。在冶炼过程中，钢液也从炉气中吸收一部分氮。因此钢中不可避免地存在一些氮。对于原材料的浇铸，建议采用真空浇铸技术，对钢液进行脱气处理，以减少钢中气体含量，使钢液更纯净、组织更致密，从而提高钢液质量。

在条件允许情况下，直接选用无间隙原子钢（IF钢）作为原材料，可杜绝吕德斯带的产生。

（4）产品技术要求允许的情况下，可取消二次口部退火工序，可有效地预防成品在使用过程中产生吕德斯带，若成品能在时效期内使用，也能有效防止吕德斯带的产生。

以上措施，若能在设计工艺时综合利用，能最有效地防止吕德斯带的产生。

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