Was ist Dehnungshärten?

Das Kaltverfestigen ist ein Prozess, bei dem Metalle beim mechanischen Biegen aushärten. Das Kaltverfestigen ist ein Prozess, der im Kristallgitter eines Materials stattfindet. Diese Form des Härtens ist nützlich, um die Festigkeit von Metallen zu erhöhen, die durch Wärmebehandlungen nicht gehärtet werden können. Viele Metalle und Legierungen, die heißgehärtet werden können, können jedoch auch kaltgehärtet werden. Das Kaltverfestigen, auch Kaltverfestigen genannt, kann gezielt als Härtungsprozess beim Umformen von Teilen angewendet werden oder ungewollt während der Bearbeitung oder bei abnormalem Betrieb auftreten.

Materialien zeigen vor dem Kaltverfestigen typischerweise eine gleichmäßig verteilte, fehlerfreie kristalline Struktur. Wenn das Material mechanischer Beanspruchung ausgesetzt wird, bilden sich in der Kristallstruktur mikroskopische Defekte, die als Versetzungen bekannt sind. Wenn die Beanspruchung anhält, breiten sich diese Versetzungen aus und interagieren miteinander und bilden neue innere Strukturen, die einer weiteren Ablenkung widerstehen. Diese Formationen - oder Verankerungspunkte - erhöhen die Streckgrenze des Materials oder die Fähigkeit, einer Beanspruchung zu widerstehen, mit anschließender Abnahme der Duktilität oder Weichheit. Eine der häufigsten Möglichkeiten, den Kaltverfestigungsprozess absichtlich einzuleiten, ist das Kaltformen von Teilen.

Wie bereits erwähnt, kann das Kaltverfestigen ein wünschenswerter oder unerwünschter Prozess sein. Wenn das Kaltverfestigen ein beabsichtigtes Endergebnis ist, ist das Kaltverformen oder Umformen von Teilen eine der effektivsten Möglichkeiten, dies zu erreichen. Dies ist besonders nützlich bei der Bearbeitung von Metallen, die nicht hitzegehärtet werden können. Dazu gehören kohlenstoffarmer Stahl, Aluminium und reines Kupfer. Wenn diese Metalle während des Umformens komprimiert, gezogen, gebogen oder gehämmert werden, induzieren die damit verbundenen Spannungen die Bildung der kristallinen Versetzungen, die das Material aushärten.

Eine unerwünschte Kaltverfestigung tritt auf, wenn duktile oder weiche Materialien während ihrer Arbeitszyklen falsch bearbeitet oder übermäßig gebogen werden. Wenn das Teil während der Bearbeitung übermäßig tiefen Schnitten ausgesetzt ist, kann die resultierende Spannung zur Bildung kristalliner Versetzungen mit daraus resultierender Aushärtung führen. Dieses unbeabsichtigte Aushärten kann dann eine weitere Bearbeitung verhindern oder sogar die Werkzeugeinsätze beschädigen. Wenn duktile Teile bearbeitet werden, sollten die Werkzeuge vorsichtig vorgeschoben werden, um unerwünschtes Verhärten des Werkstücks zu verhindern.

Metallteile, die während der regulären Arbeit über ihre Konstruktionsparameter hinaus gebogen werden, können auch eine gewisse Kaltverfestigung erfahren. Geringe Durchbiegungen innerhalb dieser Parameter können leicht von einem Material absorbiert werden, das seine ursprüngliche Form ohne Änderung seiner inneren Struktur wieder annimmt. Wenn es jedoch über diese Grenzen hinaus gebogen wird, beginnt der Prozess der Versetzungsbildung und das Material härtet aus. Dies bewirkt einen resultierenden Widerstand gegen jegliches Biegen, was zu einem eventuellen Reißen oder Brechen des Teils führen kann.