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Was ist Heißarbeit?
Metalle im Warmumformverfahren werden oberhalb ihrer Rekristallisationstemperatur plastisch verformt. Über der Rekristallisationstemperatur zu liegen ermöglicht dem Material, während der Bildung zu rekristallisieren. Dies ist wichtig, da die Rekristallisation die Materialien vor einer Kaltverfestigung bewahrt, was letztendlich die Streckgrenze und Härte niedrig und die Duktilität hoch hält. Das ultimative Ziel der Metallwarmumformung ist die Herstellung von Metallbauteilen mit der erforderlichen strukturellen Ausrichtung und geometrischen Form.
Bei der Warmumformung werden verzerrte Kornstrukturen und Kaltverfestigungen durch Verformungen aufgrund der Neubildung von Dehnungen schnell beseitigt – die Temperatur der Warmumformung von Metall wird 50 o C unter ihren Schmelzpunkt eingestellt.
Anwendung der Warmumformung
- Warmwalzen
- Schmieden
- Extrusion
- Heißziehen
- Formänderung von Eisen und Stahl ohne Bruch und Anwendung übermäßiger Kraft.
Was Sie über Heißbearbeitung wissen müssen
- Warmumformen ist der Prozess der plastischen Verformung eines Metalls oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls.
- Die Warmumformung erfolgt oberhalb der Rekristallisationstemperatur und unterhalb des Schmelzpunktes. Daher finden die Verformung des Metalls und die Rückstellung gleichzeitig statt.
- Wenn der Heißmetallbearbeitungsprozess richtig durchgeführt wird, hat dies keinen Einfluss auf die Zugfestigkeit, Härte, Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit des Metalls.
- Die Warmbearbeitung verfeinert Metallkörner, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften führt.
- Die Warmbearbeitung wird am meisten bevorzugt, wenn eine starke Verformung erforderlich ist.
- Bei der Warmumformung bauen sich keine Eigen- und Eigenspannungen im Metall auf.
- Während der Warmumformung tritt eine starke Oxidation auf, daher ist Beizen erforderlich, um Oxid zu entfernen.
- Die Warmumformung erfordert weniger Energie für die plastische Verformung, da Metall bei höheren Temperaturen duktiler und weicher wird.
- Bei der Warmbearbeitung besteht die Möglichkeit einer Versprödung durch Sauerstoff, daher wird die Metallbearbeitung bei reaktiven Metallen in einer inerten Atmosphäre durchgeführt.
- Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach der Warmumformung sehr hoch.
- Bei der Warmumformung erfolgt gleichzeitig die Verformung des Metalls und seine Rückgewinnung.
- Aufgrund höherer Umformtemperaturen ist die für die Umformung erforderliche Spannung viel geringer.
- Aufgrund von Oxidation und Zunder wird eine schlechte Oberflächengüte erhalten.
- Es findet eine Kristallisation statt.
Was ist Kaltarbeit?
Kaltumformung oder Kaltverfestigung ist der Prozess der Verfestigung eines Metalls durch plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur, normalerweise der Umgebungstemperatur. In den meisten Fällen wird eine solche Kaltumformung bei Raumtemperatur durchgeführt. Die wichtigsten Kaltbearbeitungsvorgänge lassen sich grundsätzlich in Quetschen, Biegen, Scheren und Ziehen einteilen.
Bei der Kaltbearbeitung von Metallen wie Stahl, Aluminium und Kupfer verändern bleibende Defekte ihre kristalline Zusammensetzung. Diese Defekte verringern die Fähigkeit der Kristalle, sich innerhalb der Metallstruktur zu bewegen, und das Metall wird widerstandsfähiger gegenüber weiterer Verformung.
Das resultierende Metallprodukt hat eine verbesserte Zugfestigkeit und Härte, aber eine geringere Duktilität (die Fähigkeit, die Form zu ändern, ohne an Festigkeit zu verlieren oder zu brechen). Die wichtigsten Kaltumformverfahren lassen sich in Quetschen oder Walzen, Biegen, Scheren und Ziehen einteilen.
Die Einsatzmöglichkeiten der Kaltumformung sind äußerst vielfältig, darunter große Flachbleche, komplexe gekantete Formen, Metallrohre, Schraubenköpfe und -gewinde, Nietverbindungen und vieles mehr.
Was Sie über Kaltbearbeitung wissen müssen
- Kaltumformung oder Kaltverfestigung ist der Prozess der Verfestigung eines Metalls durch plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur.
- Die Kaltumformung erfolgt unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Daher gibt es keine nennenswerte Erholung.
- Das Kaltbearbeitungsverfahren verbessert die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Ermüdungsfestigkeit, verringert jedoch die Korrosionsbeständigkeit des Metalls.
- Die meisten Kaltbearbeitungsverfahren verringern die mechanischen Eigenschaften des Metalls wie Dehnung, Verringerung der Fläche und Kerbschlagzähigkeit.
- Kaltumformung wird bevorzugt, wenn Kaltverfestigung erforderlich ist.
- Bei der Kaltumformung bauen sich Eigen- und Eigenspannungen im Metall auf.
- Die Kaltumformung erfordert kein Beizen, da keine Oxidation des Metalls stattfindet.
- Kaltumformung erfordert mehr Energie für die plastische Verformung.
- Beim Kaltumformen tritt keine Versprödung auf, da bei niedrigerer Temperatur keine Reaktion mit Sauerstoff stattfindet.
- Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach der Kaltbearbeitung gering.
- Beim Kaltumformen findet keine nennenswerte Metallrückgewinnung statt.
- Die Spannung, die erforderlich ist, um eine Verformung zu bewirken, ist viel höher.
- Kaltbearbeitete Teile haben eine bessere Oberflächengüte.
- Kristallisation findet nicht statt.
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Unterschied zwischen Heiß- und Kaltbearbeitungsprozess
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | HEISSBEARBEITUNG | KALTES ARBEITEN |
| Beschreibung | Warmumformen ist der Prozess der plastischen Verformung eines Metalls oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls. | Kaltumformung oder Kaltverfestigung ist der Prozess der Verfestigung eines Metalls durch plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur. |
| So wird’s gemacht | Die Warmumformung erfolgt oberhalb der Rekristallisationstemperatur und unterhalb des Schmelzpunktes. Daher finden die Verformung des Metalls und die Rückstellung gleichzeitig statt. | Die Kaltumformung erfolgt unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Daher gibt es keine nennenswerte Erholung. |
| Zerreißfestigkeit | Wenn der Heißmetallbearbeitungsprozess richtig durchgeführt wird, hat dies keinen Einfluss auf die Zugfestigkeit, Härte, Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit des Metalls. | Das Kaltbearbeitungsverfahren verbessert die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Ermüdungsfestigkeit, verringert jedoch die Korrosionsbeständigkeit des Metalls. |
| Mechanische Eigenschaften | Die Warmbearbeitung verfeinert Metallkörner, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften führt. | Die meisten Kaltbearbeitungsverfahren verringern die mechanischen Eigenschaften des Metalls wie Dehnung, Verringerung der Fläche und Kerbschlagzähigkeit. |
| Präferenz | Die Warmbearbeitung wird am meisten bevorzugt, wenn eine starke Verformung erforderlich ist. | Kaltumformung wird bevorzugt, wenn Kaltverfestigung erforderlich ist. |
| Eigen- und Eigenspannungen | Bei der Warmumformung bauen sich keine Eigen- und Eigenspannungen im Metall auf. | Bei der Kaltumformung bauen sich Eigen- und Eigenspannungen im Metall auf. |
| Beizen | Während der Warmumformung tritt eine starke Oxidation auf, daher ist Beizen erforderlich, um Oxid zu entfernen. | Die Kaltumformung erfordert kein Beizen, da keine Oxidation des Metalls stattfindet. |
| Energie | Die Warmumformung erfordert weniger Energie für die plastische Verformung, da Metall bei höheren Temperaturen duktiler und weicher wird. | Kaltumformung erfordert mehr Energie für die plastische Verformung. |
| Versprödung | Bei der Warmbearbeitung besteht die Möglichkeit einer Versprödung durch Sauerstoff, daher wird die Metallbearbeitung bei reaktiven Metallen in einer inerten Atmosphäre durchgeführt. | Beim Kaltumformen tritt keine Versprödung auf, da bei niedrigerer Temperatur keine Reaktion mit Sauerstoff stattfindet. |
| Gleichmäßigkeit | Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach der Warmumformung sehr hoch. | Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach der Kaltbearbeitung gering. |
| Metallrückgewinnung | Bei der Warmumformung erfolgt gleichzeitig die Verformung des Metalls und seine Rückgewinnung. | Beim Kaltumformen findet keine nennenswerte Metallrückgewinnung statt. |
| Erforderliche Spannung für Verformung | Aufgrund höherer Umformtemperaturen ist die für die Umformung erforderliche Spannung viel geringer. | Die Spannung, die erforderlich ist, um eine Verformung zu bewirken, ist viel höher. |
| Oberflächenfinish | Aufgrund von Oxidation und Zunder wird eine schlechte Oberflächengüte erhalten. | Kaltbearbeitete Teile haben eine bessere Oberflächengüte. |
| Kristallisation | Es findet eine Kristallisation statt. | Kristallisation findet nicht statt. |
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