Что такое горячая работа?

Горячая обработка - это термин для нагрева стали или других металлов, а затем прокатки, штамповки или штамповки их до желаемой формы. Нагревание металлов выше их критической точки, где кристаллы металлов могут течь как очень густые жидкости, уменьшает напряжение и облегчает их прокатку или формование. Металл, подвергнутый горячей обработке, может быть менее хрупким или менее подверженным растрескиванию, чем металлы, которые обрабатываются в холодном состоянии.

Металлы содержат кристаллическую структуру, случайную смесь многогранных кристаллов, которые можно сравнить с песчинками. Когда большинство металлов находятся при комнатной температуре, кристаллы плотно упакованы вместе, и металл считается жестким. Если металл нагревают выше его температуры кристаллизации, называемой критической точкой, кристаллы теряют сцепление друг с другом, и металл будет течь или может быть легко сформирован.

Холодная обработка металлов при комнатной температуре создает очень прочные металлические детали, но может вызывать напряжения в металле, приводящие к возможным трещинам или разрушению. Это происходит потому, что металлические кристаллы не могут двигаться вокруг друг друга, и они хотят вернуться в состояние более низкого напряжения. Холодное формование можно сравнить с натяжением резиновой ленты, когда кристаллы находятся под напряжением. Металлы могут быть нагреты позже в процессе, называемом отжигом, где металл нагревают до высокой температуры, выдерживают там, а затем медленно охлаждают, чтобы уменьшить напряжение. Горячая обработка предотвращает это напряжение и облегчает обращение с металлом.

Когда горячие металлы раскатываются, металлические кристаллы будут скользить вдоль друг друга и менять форму от круглых до длинных и более тонких форм. Это изменение может сделать металл сильнее в направлении кристаллов, но слабее, если сила будет добавлена ​​в направлении, противоположном направлению. Свернутые металлы могут быть отожжены, чтобы восстановить первоначальную форму кристалла, что укрепляет металл.

Работа при более высоких температурах создает пластичный металл, который может изгибаться или быть менее хрупким. Пластичность может быть недостатком для деталей, которые требуют высокой ударопрочности, таких как инструменты или лезвия. Горячая обработка может сопровождаться отпуском, который заключается в нагревании с последующим быстрым охлаждением в воде или масле, чтобы восстановить некоторую прочность металла после холодной обработки.

Одним из недостатков горячей обработки является температура, необходимая для достижения критической точки некоторых металлов. Для некоторых высокопрочных сталей может потребоваться нагрев до очень высоких температур, что позволяет работать без создания металлических напряжений. Эти температуры могут потребовать специальных станков, способных поддерживать свою прочность и ударную вязкость при воздействии высоких температур металла. Это оборудование может также потребовать высокотемпературных нагревательных контуров на роликах или штамповочных деталях для поддержания горячего металла и предотвращения холодной обработки.