Co to jest hartowanie przez pracę?

Utwardzanie przez zgniot, znane również jako utwardzanie zgniotowe, jest procesem, który umożliwia zwiększenie wytrzymałości elementu metalowego za pomocą tzw. odkształcenia plastycznego. Niektóre metale i stopy metali, takie jak aluminium lub miedź, są najskuteczniej wzmacniane przy użyciu tego konkretnego podejścia. Istotny proces polega na wytworzeniu w strukturze samego metalu określonych ruchów dyslokacyjnych, które powodują zachowanie wszystkich właściwości metalu przy jednoczesnym zapewnieniu dodatkowego wzmocnienia materiału.

Istnieje kilka różnych procesów, które można wykorzystać do wzmocnienia przez zgniot. W niektórych przypadkach proces obejmuje wykorzystanie ciepła. Jest to szczególnie prawdziwe w sytuacjach, gdy istnieje potrzeba zmiany kształtu metalu, jednocześnie zwiększając wytrzymałość gotowego produktu. W innych przypadkach metal może ulegać deformacji plastycznej przy użyciu zimna, a nie ciepła. W tym scenariuszu temperatura metalu jest redukowana do poziomu, w którym zachodzi krystalizacja w metalu, umożliwiając zginanie, ściskanie, rozciąganie lub ścinanie metalu w celu uzyskania pożądanego kształtu i stopnia wytrzymałości.

Podczas procesu utwardzania przez zgniot, metal jest często nieco plastyczny, co ułatwia obróbkę materiału w dowolny pożądany kształt. Na przykład miedź, która jest poddawana procesowi, będzie w pewnym stopniu plastyczna przy użyciu ciepła lub zimna, aby wywołać efekt. W tym czasie rozciąganie, zginanie, a nawet wbijanie miedzi w dowolny kształt jest prostym procesem. Po zakończeniu procesu hartowania miedź jest bardzo trwała i zachowuje swój kształt przez długi czas.

Jedną z korzyści utwardzania przez zgniot jest to, że proces ten może pomóc w zmniejszeniu możliwości pękania wzdłuż powierzchni wzmocnionego metalu lub stopu metalu. Dzięki zastosowaniu procesu możliwe jest wykorzystanie metali w tworzeniu urządzeń, które są zaprojektowane tak, aby wytrzymać określone obciążenie przez określony czas. Ponieważ utwardzanie przez zgniot nie jest procesem, który można odwrócić, wytrzymałość można łatwo zmierzyć, co umożliwia wybór odpowiedniego metalu lub stopu do produkcji produktu.

Do zalet utwardzania przez zgniot należy również możliwość kontrolowania stopnia zanieczyszczenia w samym metalu. To z kolei pomaga we wzmocnieniu metalu, ponieważ obecność zanieczyszczeń, które mogą osłabiać metal w różnych punktach, jest ograniczona do minimum. Efektem jest równomierność wytrzymałości, która pomaga zapewnić żywotność gotowego produktu, przy założeniu, że produkt jest poddawany użytkowaniu zgodnemu z normami ustalonymi przez producenta.

Istnieją również pewne wady związane z utwardzaniem przez pracę, które sprawiają, że w niektórych sytuacjach należy tego procesu unikać. Po obróbce metal będzie nieco mniej plastyczny, przez co nie nadaje się do produkcji niektórych rodzajów wyrobów. Ponadto w procesie wymagana jest duża siła, niezależnie od tego, czy stosuje się ciepło, czy zimno. Może to również niekorzystnie wpłynąć na kierunkowe właściwości metalu, co jest kolejnym czynnikiem, który może sprawić, że metal nie będzie nadawał się do pewnych celów. Z tego powodu umocnienie przez zgniot może być pożądane, w zależności od charakteru produktów, które będą wykonane z metalu, lub może być całkowicie niepożądane jako zdarzenie niezamierzone podczas procesu produkcyjnego.