ひずみ硬化とは何ですか？

ひずみ硬化は、金属が機械的に屈曲すると硬化するプロセスです。ひずみ硬化は、材料の結晶格子で起こるプロセスです。この形式の硬化は、熱処理では硬化できない金属の強度を高めるのに役立ちます。熱く硬化できる多くの金属と合金も硬化する可能性があります。作業硬化とも呼ばれるひずみ硬化は、部品形成中に硬化プロセスとして意図的に適用したり、機械加工または異常な操作中に意図せずに発生することができます。

ひずみ硬化の前に、材料は通常、均等に分布した欠陥のない結晶構造を示します。材料が機械的応力にさらされる場合、結晶構造に脱臼と呼ばれる顕微鏡欠陥が形成されます。ストレスが続くと、これらの転位は互いに伝播して相互作用し、さらなる偏向に抵抗する新しい内部構造を形成します。これらのフォーメーション - またはピン留めポイント - 増分材料の降伏強度、またはストレスに抵抗する能力は、延性または柔らかさがその後減少します。ひずみ硬化プロセスを意図的に開始する最も一般的な方法の1つは、冷たい形の部分です。

前述のように、ひずみ硬化は望ましいまたは望ましくないプロセスになる可能性があります。作業硬化が意図した最終結果である場合、部品のコールドワーキングまたは形成は、それを成し遂げる最も効果的な方法の1つです。これは、熱強化できない作業金属の場合に特に役立ちます。これらには、低炭素鋼、アルミニウム、純粋な銅が含まれます。これらの金属が形成中に圧縮、描画、曲げ、またはハンマー化されると、関与する応力は、材料を硬化させる結晶脱臼の形成を誘発します。

望ましくないひずみ硬化は、延性または軟質材料が誤って機械加工されたり、作業中に過度に曲がったりすると発生しますサイクル。機械加工中に、部品が過度に深いカットにさらされている場合、結果として生じるストレスは、結果として生じる硬化を伴う結晶転位の形成を引き起こす可能性があります。この不注意な硬化は、さらなる機械加工を防ぎ、ツールビットに損傷を与える可能性があります。延性部品が機械加工されている場合、不要な作業硬化が発生しないように、ツールビットを慎重に進める必要があります。

定期的な作業中に設計パラメーターを超えて曲がっている金属部品も、ある程度のひずみ硬化を経験する可能性があります。これらのパラメーター内の小さなたわみは、内部構造に変化することなく、元の形状に戻る材料によって簡単に吸収されます。ただし、これらの制限を超えて曲げた場合、転位形成のプロセスが始まり、材料が硬化します。これにより、屈曲に対する耐性が生じ、部品の最終的な亀裂や破砕につながる可能性があります。