Qu'est-ce qui fonctionne à chaud?
Le travail chaud est un terme pour chauffer l'acier ou d'autres métaux, puis rouler, les estamper ou les marrèler dans les formes souhaitées. Le chauffage des métaux au-dessus de leur point critique, où les cristaux des métaux peuvent s'écouler comme des liquides très épais, réduit la contrainte et les rend plus faciles à rouler ou à façonner. Le métal soumis à un travail chaud peut être moins cassant, ou moins susceptible de se fissurer, que les métaux qui sont traités froids.
Les métaux contiennent une structure cristalline, un mélange aléatoire de cristaux à plusieurs côtés qui peuvent être comparés aux grains de sable. Lorsque la plupart des métaux sont à température ambiante, les cristaux sont étroitement emballés ensemble et le métal est considéré comme rigide. Si le métal est chauffé au-dessus de sa température de cristallisation, appelé point critique, les cristaux perdent leur emprise les uns sur les autres et que le métal s'écoule ou peut être façonné facilement.
Le travail à froid des métaux à température ambiante crée des pièces métalliques très difficiles, mais peut provoquer des contraintes dans le métal menant à des fissures ou à une défaillance éventuels. Cela se produit parce que tLes cristaux métalliques ne peuvent pas se déplacer les uns contre les autres et veulent revenir à une condition de contrainte plus faible. La mise en forme à froid peut être comparée à l'étirement d'une élastique, avec les cristaux sous contrainte. Les métaux peuvent être chauffés plus tard dans un processus appelé recuit, où le métal est chauffé à une température élevée, maintenu là-bas, puis refroidi lentement pour réduire le stress. Le travail chaud empêche cette contrainte et rend le métal beaucoup plus facile à gérer.
Lorsque les métaux chauds sont roulés, les cristaux métalliques se glisseront les uns les autres et changeront la forme des formes circulaires à longues et plus minces. Ce changement peut rendre le métal plus fort dans la direction des cristaux, mais plus faible si la force est ajoutée en face de la direction. Les métaux roulés peuvent être recuits pour récupérer une partie de la forme de cristal d'origine, ce qui renforce le métal.
Travailler à des températures plus élevées crée un métal ductile, qui est un métal qui peut fléchir ou moins britanniquetle. La ductilité peut être un inconvénient pour les pièces qui ont besoin d'une résistance à un impact élevé, telles que des outils ou des lames. Le travail à chaud peut être suivi par la trempe, qui est un chauffage suivi d'un refroidissement rapide dans l'eau ou l'huile, pour retrouver une partie de la ténacité du métal travaillé au froid.
L'un des inconvénients du travail à chaud est la température nécessaire pour atteindre le point critique de certains métaux. Certains aciers à haute résistance peuvent nécessiter un chauffage à des températures très élevées pour permettre le travail sans créer de contraintes métalliques. Ces températures peuvent nécessiter des machines-outils spéciaux capables de maintenir leur propre résistance et durosité lorsqu'elles sont exposées aux températures métalliques élevées. Cet équipement peut également nécessiter des circuits de chauffage à haute température sur des rouleaux ou des pièces d'estampage pour garder le métal chaud et empêcher le travail à froid.