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neste artigo discutiremos sobre: – 1. Significado de trabalho a frio 2. Efeitos do Trabalho a frio 3. Limitacao.
Significado de trabalho a frio:
Metal é dito ser trabalhado a frio se for mecanicamente processado abaixo da temperatura de recristalização do metal. A maioria dos processos de trabalho a frio são realizados à temperatura ambiente. O trabalho a quente resulta geralmente no refinamento da estrutura do grão, enquanto o trabalho a frio apenas distorce os grãos e faz pouco para reduzir o seu tamanho.
como o manuseamento de material aquecido e o uso de poços e fornos são evitados no trabalho a frio, resulta em uma produção mais rápida. No trabalho a frio, a deformação dos metais é provocada pelo processo de deslizamento de planos. Também a força necessária para o trabalho a frio é maior do que a força necessária para o trabalho a quente dos metais, porque no trabalho a frio os metais não são deformados permanentemente até que o limite elástico seja excedido.
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como não há recristalização dos grãos, a recuperação dos grãos distorcidos não ocorre e, no trabalho posterior a frio, uma maior e maior resistência à ação de deformação é experimentada. Isto resulta no aumento da resistência e dureza do metal, permitindo assim a utilização de aço carbono simples em vez de aços de liga caros. This method of hardening is known as work hardening or strain hardening.
Para certos metais que não respondem a tratamento térmico, este é o único método disponível para o fortalecimento do material, enquanto que em outros metais mais trabalho só é possível depois é recozido para remover a dureza e tensões residuais, caso contrário enorme força seria necessária para trabalhar o metal mais. O forjamento a frio resulta em economias consideráveis nos custos dos materiais, uma vez que todo o material é utilizado no componente acabado. Não há produção de swarf como no corte de metal. O trabalho a frio produz um acabamento superficial melhorado, uma superfície livre de escala e brilhante e tolerâncias dimensionais mais próximas. Os processos de trabalho a frio são geralmente utilizados na fabricação de produtos de uso final devido à sua economia na produção das formas desejadas. Ele também é usado para produzir estresse residual em certos metais, a fim de melhorar a vida de fadiga, por exemplo, através de Chichi de tiro no caso de molas de folhas.
uma grande proporção de aço laminado a quente é subsequentemente laminada a frio em bandas ou folhas a partir das quais são fabricadas várias partes prensadas. A escala do aço laminado a quente é removida por imersão em ácido sulfúrico diluído (decapagem).
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A maior parte (90-95%) do trabalho mecânico de deformação em metalformação é convertida em calor e resulta em aumento de temperatura. O aumento da temperatura pode ser da ordem de 75 ° C para o alumínio, 280°C para o aço e 570°C para o titânio. Pode ser determinado dividindo o trabalho de deformação plástica por unidade de volume pelo produto de densidade e calor específico da peça de trabalho, e o equivalente mecânico de calor (J).
efeitos do Trabalho a frio:
os efeitos do trabalho a frio sobre os metais são resumidos a seguir:
(i) a estrutura dos grãos é distorcida e a resistência ao trabalho continua a aumentar devido à distorção da rede.
(ii) as tensões residuais são fixadas no metal que permanece, a menos que sejam removidas por tratamento térmico subsequente. Quando o reaquecimento é feito abaixo da temperatura de cristalização, as tensões residuais são removidas sem alteração apreciável nas propriedades físicas da estrutura do grão. O aquecimento adicional na gama recrystallize elimina o efeito do trabalho a frio e restaura o metal à sua condição original.
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(iii) trabalho a frio resulta em perda de ductilidade e aumento da força e dureza do metal.
(iv) O acabamento da superfície é melhorado e podem ser mantidas tolerâncias próximas.
(v) A temperatura de Re-cristalização do aço é elevada.
limitações do Trabalho a frio:
(i) apenas componentes de pequeno tamanho podem ser facilmente trabalhados a frio, uma vez que são necessárias forças maiores para grandes secções. As secções com mais de 25 mm de diâmetro raramente podem ser enroladas. Devido a grandes forças de deformação, equipamentos de capital pesados e caros são necessários.
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(ii) A estrutura do grão não é refinada e as tensões residuais têm efeitos nocivos sobre certas propriedades dos metais. (Iii) muitos dos metais com menor ductilidade, por exemplo, aço-carbono e certas ligas de aço não podem ser trabalhadas a frio à temperatura ambiente. Por conseguinte, limita-se aos metais dúcteis e a gama de formas produzidas não é tão vasta quanto a que pode ser obtida por maquinagem.
(iv) os custos das ferramentas são elevados e, como tal, é utilizado quando são necessárias grandes quantidades de componentes semelhantes. Os metais que possam ser convenientemente trabalhados a frio sob a forma de folhas ou de outras formas são indicados a seguir ::
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(i) Aço Leve de baixo teor de carbono.
(ii) cobre e suas ligas, incluindo latão e bronze.
(iii) bronze em alumínio com menos de 7% de alumínio.
(iv) gramíneas de níquel. Metal Monel.
(vi) aço inoxidável.
(vii) Duralumina e várias outras ligas de alumínio.
efeito do atrito:
(a) o atrito aumenta a carga de trabalho e, portanto, mais força e energia é necessária na formação e formação do material.
B) provoca um desgaste rápido das matrizes, rolos e outras ferramentas de trabalho.
(c) resulta na modificação do padrão de deformação do metal, porque a força de atrito sobreposta deformando força de mudança de direção de diretor do estresse direção, que é o fator decisivo para determinar a orientação dos aviões atômico ao longo do qual o deslizamento ocorre.
(d) Uma vez que a força de atrito ocorre apenas na superfície e não em toda a espessura do metal, introduz a inomogeneidade microscópica resultando em micro fissuras na superfície e produtos mais fracos com menor resistência à fadiga.
(e) resulta em acabamento superficial deficiente e na formação de bordas.