Что такое холодная обработка или закалка?

В большинстве случаев металл отливается или выковывается в желаемую форму после того, как он становится пластичным в результате воздействия тепла. Холодная обработка относится к процессу упрочнения металла путем изменения его формы без использования тепла. Подвержение металла этому механическому напряжению вызывает постоянное изменение кристаллической структуры металла, вызывая увеличение прочности.

Металл катится между двумя роликами или протягивается (проталкивается или вытягивается) меньшими отверстиями. Когда металл сжимается, размер зерна может уменьшаться, увеличивая прочность (в пределах допусков по размеру зерна). Металл также можно разрезать, чтобы придать ему желаемую форму.

Процесс получил свое название, потому что он проводится при температурах ниже точки перекристаллизации металла. Механическое напряжение используется вместо тепла, чтобы повлиять на изменения. Наиболее распространенными приложениями для этого процесса являются стали, алюминий, и медь.

Когда эти металлы подвергаются холодной обработке, постоянные дефекты изменяют свой кристаллический состав. Эти дефекты уменьшают способность кристаллов перемещаться внутри структуры металла, и металл становится более устойчивым к дальнейшей деформации.

Полученный металлический продукт имеет улучшенную прочность на разрыв и твердость, но меньшую пластичность (способность изменять форму без потери прочности или разрушения). Холодная прокатка и холодное волочение стали также улучшают качество поверхности.

Основные методы холодной обработки можно классифицировать как сжатие или прокатка, изгиб, сдвиг и вытяжка. В таблице ниже приведено краткое описание различных методов холодной обработки металла.

Как многие производители решают, какой из них использовать для повышения производительности труда? Это зависит от использования металла. Три наиболее распространенных вида закалки - это холодная прокатка, гибка и волочение.

Холодная прокатка является наиболее распространенным методом закалки. Это подразумевает, что металл пропускают через пары роликов, чтобы уменьшить его толщину или сделать ее равномерной. Когда он движется через ролики и сжимается, металлические зерна деформируются. Примеры холоднокатаных изделий включают стальные листы, полосы, прутки и стержни.

Гибка листового металла является еще одним процессом холодной обработки, который включает деформацию металла по рабочей оси, создавая тем самым изменение геометрии металла. В этом методе форма изменяется, но объем металла остается постоянным.

Примером такого процесса изгиба является просто изгиб стальных или алюминиевых деталей для достижения желаемой кривизны. Например, многие автомобильные детали должны быть согнуты, чтобы соответствовать размерам производства.

Рисование в основном включает в себя протягивание металла через небольшое отверстие или умирает. Это уменьшает диаметр металлического стержня или проволоки при увеличении длины изделия. Сырой металл выталкивается в матрицу с помощью силы сжатия, чтобы гарантировать, что перекристаллизация происходит, когда металл меняет форму. Продукты, произведенные с помощью этого процесса, включают стальные стержни и алюминиевые стержни.