hirdetések:
ebben a cikkben megvitatjuk:- 1. A hideg munka jelentése 2. A hideg munka hatásai 3. Korlátozások.
a Hidegmegmunkálás jelentése:
a fémet hidegen megmunkáltnak mondják, ha mechanikusan feldolgozzák a fém átkristályosítási hőmérséklete alatt. A hideg munkafolyamatok nagy részét szobahőmérsékleten hajtják végre. A forró munka általában a gabona szerkezetének finomítását eredményezi, míg a hideg munka csak torzítja a szemeket, és alig csökkenti a méretét.
mivel a fűtött anyagok kezelése és az áztató gödrök és kemencék használata kerülendő a hideg megmunkálás során, ez gyorsabb gyártást eredményez. Hideg megmunkálás során a fémek deformációját a síkok csúszásának folyamata okozza. A hideg megmunkáláshoz szükséges erő is nagyobb, mint a fémek meleg megmunkálásához szükséges erő, mert hideg megmunkálás során a fémek nem deformálódnak tartósan, amíg a rugalmassági határt nem lépik túl.
hirdetések:
mivel a szemek átkristályosodása nem történik meg, a torz szemek visszanyerése nem történik meg, és az ezt követő hideg megmunkálás során egyre nagyobb ellenállást tapasztal a deformáció hatására. Ez a fém megnövekedett szilárdságát és keménységét eredményezi, így lehetővé teszi a sima szénacél használatát a költséges ötvözött acélok helyett. Ezt a keményedési módszert munkakeményedésnek vagy törzskeményedésnek nevezik.
bizonyos fémek esetében, amelyek nem reagálnak a hőkezelésre, ez az egyetlen rendelkezésre álló módszer az anyag erősítésére, míg más fémeknél a további megmunkálás csak a keménység és a maradék feszültségek eltávolítása után lehetséges, mivel egyébként hatalmas erőre lenne szükség a fém további megmunkálásához. A hideg kovácsolás jelentős megtakarítást eredményez az anyagköltségekben, mivel az összes anyagot felhasználják a kész alkatrészben. Nincs olyan forgácsgyártás, mint a fémvágásnál.
a hideg megmunkálás jobb felületminőséget, skálamentes és fényes felületet és szorosabb mérettűréseket eredményez. A hideg munkafolyamatokat általában a végfelhasználói termékek előállításához használják, mivel gazdaságosak a kívánt formák előállításában. Azt is használják, hogy készítsen maradék feszültséget bizonyos fémek annak érdekében, hogy jobb fáradtság élet, például a lövés peening esetén Laprugók.
a melegen hengerelt acél nagy részét ezután hidegen hengerelik szalagba vagy lemezbe, amelyből számos préselt alkatrészt gyártanak. A melegen hengerelt acélból készült skálát híg kénsavba merítve (pácolás) távolítják el.
hirdetések:
a fémalakítás során a deformáció mechanikai munkájának jelentős része (90-95%) hővé alakul, és a hőmérséklet emelkedését eredményezi. A hőmérséklet emelkedése az alumínium esetében 75, az acél esetében 280, a titán esetében pedig 570 körül lehet. Meghatározható úgy, hogy a térfogategységre jutó képlékeny deformáció munkáját elosztjuk a munkadarab sűrűségének és fajlagos hőjének szorzatával, valamint a hő mechanikai egyenértékével (J).
a Hidegmegmunkálás hatásai:
a hidegmegmunkálás fémekre gyakorolt hatásait az alábbiakban foglaljuk össze:
i.a szemcseszerkezet torzul, és a rácstorzulás miatt a munkával szembeni ellenállás folyamatosan növekszik.
ii.a fémben maradék feszültségeket hoznak létre, amelyek megmaradnak, kivéve, ha azokat későbbi hőkezeléssel eltávolítják. Ha az újramelegítést a kristályosodási hőmérséklet alatt végezzük, a maradék feszültségeket a szemcseszerkezet fizikai tulajdonságainak észrevehető változása nélkül távolítjuk el. Az átkristályosítási tartományba történő további melegítés kiküszöböli a hidegmegmunkálás hatását, és visszaállítja a fém eredeti állapotát.
hirdetések:
(iii) a hideg megmunkálás a hajlékonyság elvesztését és a fém szilárdságának és keménységének növekedését eredményezi.
(iv) a felületminőség javul, és a szoros tűrések fenntarthatók.
(v) az acél Újrakristályosodási hőmérséklete megemelkedik.
a Hidegmegmunkálás korlátai:
(i) csak a kis méretű alkatrészeket lehet hidegen megmunkálni, mivel a nagy részeknél nagyobb erőkre van szükség. A 25 mm-nél nagyobb átmérőjű szakaszokat ritkán lehet hengerelni. A nagy deformáló erők miatt nehéz és drága tőkeberendezésekre van szükség.
hirdetések:
(ii) a szemcseszerkezet nem finomított, és a maradék feszültségek káros hatással vannak a fémek bizonyos tulajdonságaira.
iii.a kevésbé hajlékony fémek közül sok, pl. a szénacél és egyes ötvözött acélok nem dolgozhatók hidegen szobahőmérsékleten. Ezért a gömbgrafitos fémekre korlátozódik, és az előállított alakzatok köre nem olyan széles, mint amelyet megmunkálással lehet elérni.
iv.a szerszámozási költségek magasak, ezért akkor használják, ha nagy mennyiségű hasonló alkatrészre van szükség.
az alábbiakban felsoroljuk azokat a fémeket, amelyek lemez vagy más formában megfelelően hidegen megmunkálhatók:
hirdetések:
(i) alacsony széntartalmú enyhe acél.
ii.réz és ötvözetei, beleértve a sárgarézet és a bronzot is.
iii.alumínium-bronz, amelynek alumíniumtartalma kevesebb mint 7%.
iv. nikkel réz.
(v) Monel fém.
(vi) rozsdamentes acél.
vii.Duralumin és számos más alumíniumötvözet.
súrlódás hatása:
(a) A súrlódás növeli a munkaterhelést, és így több erő és energia szükséges az anyag alakításában és kialakításában.
b) a szerszámok, tekercsek és egyéb munkaeszközök gyors elhasználódását okozza.
c) Ez a fém deformációs mintázatának módosulását eredményezi, mivel a deformáló erőre helyezett súrlódási erő megváltoztatja a fő feszültség irányának irányát, amely döntő tényező azon atomsíkok tájolásának meghatározásához, amelyek mentén a csúszás bekövetkezik.
D) mivel a súrlódási erő csak a felületen jelentkezik, és nem a fém teljes vastagságán, mikroszkopikus inhomogenitást vezet be, ami mikrorepedéseket eredményez a felületen és gyengébb termékeket, amelyek kisebb fáradtsági szilárdsággal rendelkeznek.
(e) gyenge felületminőséget és széleket eredményez.