Hauptunterschied - Warm- und Kaltarbeit
Warmumformung und Kaltumformung sind zwei wichtige und gebräuchliche Methoden in der Metallurgie zur Herstellung eines besseren Metallprodukts. Diese Prozesse werden basierend auf den Betriebstemperaturen benannt, bei denen diese Prozesse ausgeführt werden. Das aus jeder Technik erhaltene Endprodukt unterscheidet sich mehr oder weniger voneinander. Der Hauptunterschied zwischen Warmumformung und Kaltumformung besteht darin, dass die Warmumformung bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls erfolgt, während die Kaltumformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls erfolgt.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist Warmumformung
3. Was ist Kaltumformung
4. Ähnlichkeiten zwischen Warmumformung und Kaltumformung
5. Vergleich nebeneinander - Warmumformung und Kaltumformung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung
Was ist Hot Working?
Beim Warmumformen wird ein Metall oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls plastisch verformt. Die Rekristallisationstemperatur ist die Temperatur, bei der die verformten Körner durch fehlerfreie Körner im Metall ersetzt werden. Da die Warmumformung bei Temperaturen oberhalb dieser Rekristallisationstemperatur erfolgt, kann das Metall unter plastischer Verformung umkristallisieren. Dies erfolgt jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls.
Die Verformung und die Rückgewinnung des Metalls erfolgen gleichzeitig. Die Temperaturgrenzen des Warmbearbeitungsprozesses werden durch die Metallfaktoren bestimmt; Die untere Grenze wird durch die Rekristallisationstemperatur des Metalls bestimmt, und die obere Grenze wird durch die Faktoren wie unerwünschte Phasenübergänge, Kornwachstum usw. bestimmt.
Während des Warmbearbeitungsprozesses werden keine inneren oder Restspannungen eingebaut. Durch Warmbearbeitung kann ein fertiges Produkt erhalten werden. kann Risse loswerden und Baumstämme blasen. Daher sind die Poren reduziert oder vollständig geschlossen. Der Warmbearbeitungsprozess ist wichtig für die Erhöhung der Duktilität von Metall. Die Streckgrenze kann dabei reduziert werden. Dies ermöglicht ein einfaches Arbeiten mit Metall.
Es gibt jedoch auch einige Nachteile. Durch Warmumformung können unerwünschte Reaktionen zwischen dem Metall und der umgebenden Atmosphäre auftreten. Die Kornstruktur des Metalls kann von Ort zu Ort variieren; nicht einheitlich. Zur Aufrechterhaltung der entsprechenden Temperatur sind spezielle Geräte erforderlich.
Was ist Kaltumformung?
Kaltumformung oder Kaltverfestigung ist der Prozess der Verstärkung eines Metalls durch plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Die Verstärkung wird durch Versetzungsbewegungen der Metallstruktur erreicht. Eine Versetzung ist definiert als ein kristallographischer Defekt im Metallkristallsystem.
Während des Kaltverarbeitungsprozesses findet keine wesentliche Rückgewinnung statt. Während der Kaltverarbeitung bauen sich jedoch innere und Restspannungen im Metall auf. Darüber hinaus können sich Risse oder Poren im Metall ausbreiten, und während dieses Kaltumformprozesses können sich neue Risse bilden. Die Verstärkung erfolgt ohne Wärmeeinsatz.
Abbildung 01: Drahtziehen - Eine Art Kaltumformung
Die Kaltumformung funktioniert gut mit Materialien wie Stahl, Aluminium und Kupfer. Wenn ein Metall kalt bearbeitet wird, ändern bleibende Defekte in der Metallstruktur ihre Form oder ihre kristalline Zusammensetzung. Diese Defekte bewirken eine Verringerung der Bewegung der Kristalle innerhalb des Metalls. Daher wird das Metall gegen weitere Verformung beständig. Schließlich verbessern sich die Festigkeit und Härte des Metalls. Die Duktilität wird jedoch durch Kaltumformung nicht wesentlich erhöht.
Es gibt verschiedene Arten der Kaltumformung. Einige Beispiele sind unten angegeben;
- Quetschen - dazu gehören Techniken wie Walzen, Stauchen, Extrudieren und Gewinderollen
- Biegen - dazu gehören Techniken wie Zeichnen, Nähen, Bördeln und Richten
- Scheren - dazu gehören Techniken wie Stanzen, Stechen, Perforieren und Haben
- Zeichnen - dazu gehören Techniken wie Drahtziehen, Spinnen, Prägen und Bügeln
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Warm- und Kaltumformung?
- Sowohl Warm- als auch Kaltbearbeitungsprozesse beinhalten eine plastische Verformung des Metalls.
- Sowohl Warmumformung als auch Kaltumformung hängen mit der Rekristallisationstemperatur des Metalls zusammen.
Was ist der Unterschied zwischen Warm- und Kaltumformung?
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Warmarbeit gegen Kaltarbeit |
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| Beim Warmumformen wird ein Metall oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls plastisch verformt. | Kaltumformung oder Kaltverfestigung ist der Prozess der Verstärkung eines Metalls durch plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur. |
| Temperatur | |
| Die Warmumformung erfolgt bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls. | Die Kaltumformung erfolgt bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls. |
| Stress aufgebaut | |
| Bei der Warmbearbeitung bauen sich im Metall keine inneren und Restspannungen auf. | Bei der Kaltumformung bauen sich im Metall innere Spannungen und Restspannungen auf. |
| Wiederherstellung des Produkts | |
| Die Verformung des Metalls und seine Rückgewinnung erfolgt gleichzeitig beim Warmumformen. | Bei der Kaltumformung findet keine nennenswerte Metallrückgewinnung statt. |
| Risse | |
| Risse oder Poren können beim Warmumformen entfernt werden. | Risse breiten sich aus und beim Kaltumformen entstehen neue Risse. |
| Gleichmäßigkeit | |
| Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach dem Warmumformen sehr hoch. | Die Gleichmäßigkeit des Metalls ist nach dem Kaltumformen gering. |
Zusammenfassung - Warmarbeit gegen Kaltarbeit
Warmumformung und Kaltumformung sind metallurgische Verfahren, mit denen die gewünschten Eigenschaften von Metallen erzielt werden. Der Hauptunterschied zwischen Warmumformung und Kaltumformung besteht darin, dass die Warmumformung bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls erfolgt, während die Kaltumformung bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls erfolgt.
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