Hva er belastningsherding?

Stammeherding er en prosess der metaller herder når de bøyes mekanisk. Stammeherding er en prosess som foregår i krystallgitteret til et materiale. Denne formen for herding er nyttig for å øke styrken til metaller som ikke kan herdes ved varmebehandling. Mange metaller og legeringer som kan varmherdes kan imidlertid også bli stivherdet. Stammeherding, også kalt arbeidsherding, kan brukes målrettet som en herdeprosess under delforming eller forekomme utilsiktet under maskinering eller unormal drift.

Før stammeherding, viser materialer typisk en jevnt fordelt, defektfri krystallinsk struktur. Når materialet utsettes for mekanisk belastning, dannes mikroskopiske defekter kjent som dislokasjoner i krystallstrukturen. Hvis stresset fortsetter, forplantes disse dislokasjonene og interagerer med hverandre, og danner nye interne strukturer som motstår ytterligere avbøyning. Disse formasjonene - eller festepunktene - øker materialenes avkastningsstyrke, eller evnen til å motstå å bli stresset, med en påfølgende reduksjon i duktilitet eller mykhet. En av de vanligste måtene å bevisst sette i gang med stammeherdingsprosessen er å kaldforme deler.

Som nevnt tidligere kan stammeherding være en ønskelig eller uønsket prosess. Når arbeidsherding er et tilsiktet sluttresultat, er kaldbearbeiding eller forming av deler en av de mest effektive måtene å få det til. Dette er spesielt nyttig når du arbeider metaller som ikke kan varmherdes. Disse inkluderer lite karbonstål, aluminium og rent kobber. Når disse metallene blir komprimert, trukket, bøyd eller hamret under formingen, induserer spenningene som er involvert dannelse av de krystallinske dislokasjoner som herder materialet.

Uønsket strekkherding oppstår når duktile eller myke materialer blir maskinert feil eller bøyd for mye i løpet av arbeidssyklusene. Hvis delen under bearbeiding blir utsatt for for dype kutt, kan den resulterende spenningen forårsake dannelse av krystallinske dislokasjoner med resulterende herding. Denne utilsiktet herding kan da forhindre ytterligere maskinering eller til og med skade verktøybitene. Når duktile deler bearbeides, bør verktøybiter avanseres forsiktig for å forhindre at uønsket arbeidsherding oppstår.

Metalldeler som er bøyd utover designparametrene deres under vanlig arbeid kan også oppleve en grad av strekkherding. Små avbøyninger innenfor disse parametrene blir lett absorbert av et materiale som går tilbake til sin opprinnelige form uten endringer i den indre strukturen. Når den bøyes utover disse grensene, begynner imidlertid prosessen med dannelse av dislokasjon, og materialet herder. Dette medfører en resulterende motstand mot bøyning, noe som kan føre til eventuell sprekker eller brudd på delen.