Холодная и горячая обработка металлов давлением

Холодная и горячая обработка металлов давлением

Различают упругую и неупругую деформацию вещества. В отношении деформации металлов применяют неупругую пластическую обработку давлением. Одним из передовых способов является холодная и горячая обработка металлов давлением. На нашей выставке данному вопросу посвящены некоторые семинары.


Теория процессов

Возможность обработки металлов с последующим сохранением их сплошной поверхности, но изменением формы основана на способности металлов при воздействии определенных внешних сил пластически деформироваться. Главное, что необходимая форма вещества сохраняется и после того, как внешние силы прекратили воздействовать. На молекулярном уровне это объясняется тем, что во время пластической деформации атомы смещаются на расстояние больше межатомного и впоследствии остаются на новом месте, изменяя общее равновесие.

Начать переходить в новое положение равновесия атомы смогут лишь при определенной величине напряжения. Она достигается различными примесями, зернами поликристалла и наличием кристаллической решетки.

Пластическая деформация частично включает упругую деформацию. Когда заканчивается разгрузка, вступает в силу пластическая составляющая. Атомы перемещаются в параллельные плоскости на равные расстояния. При этом переход не нарушает сплошной поверхности металла. Наличие дислокации кристаллической решетки в большинстве металлов облегчает процесс скольжения атомов.

Важно изначально определить прилагаемую силу механического воздействия на металл, напряжение и свойство самого металла или сплава.

Количественное и качественное соотношение этих факторов говорит о том, возможна ли холодная и горячая обработка металлов давлением для деформации или произойдет разрушение структуры изначального вещества. Величина напряжения отличается для каждого вида операции. Отсюда для каждого металла, температуры и скорости операции определена своя предельная деформация.

Обработка металла давлением, в отличие от резки, позволяет сохранить большее количество металла, а также повышает производительность труда. Металл приобретает новые качества: прочность, стойкость и жесткость.

Ученые выделили два закона обработки металла давлением:

1.       Закон наименьшего сопротивления – состоит в том, что атомы металла всегда смещаются в сторону наименьшего сопротивления.

2.       Закон постоянства объемов – состоит в одинаковости объема вещества до и после деформации.


Чем отличаются горячая и холодная обработка металлов давлением?


Горячая ОМД

Давление при температуре, которая значительно превышает температуру рекристаллизации, называется горячей обработкой. Исходное вещество нагревают до определенной температуры, которая уменьшает сопротивление металлов и сплавов и повышает их пластичность. С температурой нужно быть осторожным. Слишком высокая может просто сжечь металл.


Холодная ОМД

Обработка металлов при температуре, которая ниже температуры рекристаллизации, это холодная обработка.

Холодная штамповка металлов обеспечивает высокую сохранность поверхности металла и первоначального размера вещества. Она не требует предварительного разогрева сплава и предотвращает появление окисленной пленки на поверхности детали.

Выделяют следующие виды холодной штамповки:

1.       Штамповка в открытых и закрытых штампах. В полости штампа закладываются металлические заготовки. Для повышения пластичности деталь подвергают рекристаллизационному обжигу. Деформация в закрытых штампах применяется преимущественно для цветных металлов. Высокая затратоемкость данного метода сделала его возможным только для серийного производства.

2.       Выдавливание. Металлическое вещество помещается в плоскость, из которой ее выдавливают в специальные отверстия (пуансон и матрица) гидравлического пресса. Металл вытекает на дно матрицы и движется параллельно с движением частиц в пуансоне. При обратном выдавливании направление течения металла изменяется на противоположное. Преимуществом данного способа является получение достаточно высокой деформации вещества без нарушения его структуры.

3.       Высадка. Происходит путем укорачивания заготовки в длину с увеличением поперечных размеров. Способ применим как для черных, так и для цветных металлов. Обеспечивает веществу высокоточные размеры и сплошную поверхность, как, впрочем, и большинство способ холодной обработки металлов давлением.


На нашей выставке вы сможете ознакомиться со всеми описанными способами производства более детально.


Читайте другие наши статьи:

Художественное литье из металла
Что нужно знать о расходных материалах для сварочного оборудования
Шлифовальные станки