Hitavinnsla úr málmi vísar til hóps iðnaðarferla sem notaðir eru til að móta málmefni á meðan þau eru í upphituðu, mýkt ástandi. Það sem einkennir heita vinnu er að hún er framkvæmdyfir endurkristöllunarhitastig efnisins.Kjarnareglan: Endurkristöllun
Grundvallarreglan á bak við heita vinnu erendurkristöllun.
- Endurkristöllunarhitastig:Þetta er lágmarkshitastigið þar sem hægt er að breyta brenglaðri, köldu-unninni kornabyggingu málms í nýja, álagslausa-kornbyggingu. Þetta hitastig er ekki fastur punktur en er venjulega 0,5 til 0,7 sinnum bræðsluhitastig málmsins.
- Strain Hardening vs Recovery:Þegar málmur er vansköpuð (lagaður) við stofuhita ("kaldvinnsla") verður hann harðari og sterkari en einnig brothættari-fyrirbæri sem kallastálagsherðingeða vinnuhersla. Ef þessi sama aflögun er gerð yfir endurkristöllunarhitastiginu er allri herðingu sem á sér stað strax létt með samtímis endurkristöllunar- og endurheimtarferli. Þetta gerir ráð fyrir víðtækri og samfelldri mótun án sprungna eða of mikillar orkunotkunar.
Algeng heit vinnuferli
Nokkrir helstu iðnaðarferli falla undir heitavinnu:
- Hot Rolling:Þetta er algengasta heita vinnuferlið. Stórt, steypt málmstykki („stöng“ eða „hella“) er hituð og látin fara í gegnum röð af rúllum til að minnka þykkt þess og ná samræmdu þversniði, sem framleiðir vörur eins og plötur, plötur, stangir og burðarvirki (I-bitar, teinar).
- Heitt smíða:Málmur er hitaður og síðan mótaður með því að beita þrýstikrafti, venjulega með því að nota hamar, pressu eða deyja. Smíða samræmir kornflæði málmsins að lögun hlutans, sem leiðir til betri styrks og seiglu. Sem dæmi má nefna sveifarása, tengistangir og handverkfæri.
- Útpressun:Upphitað málmstykki er sett í ílát og þvingað í gegnum deyjaop með æskilegri-þversniðsformi. Þetta ferli er tilvalið til að búa til löng, flókin solid og hol form, svo sem gluggaramma, rör og burðarhluta.
- Heitt teikning (eða djúpteikning):Svipað og kalt teikning, en framkvæmt við hærra hitastig til að leyfa meiri aflögun án þess að rífa. Notað til að mynda djúpa, bolla-laga hluta.
- Leikmynd (sérstakt tilfelli):Þó að tæknilega sé fyrst og fremst mótunarferli frekar en aukaferli, felur steypa í sér að hella bráðnum málmi (langt yfir endurkristöllunarhitastigi hans) í mót. Það er innifalið hér sem grundvallar heitt ferli til að mynda málm.
Kostir Hot Working
- Mikil mótun:Málmar eru mun sveigjanlegri og plastari þegar þeir eru heitir, sem gerir ráð fyrir miklum lögunarbreytingum sem væru ómögulegar við stofuhita.
- Lítil orkunotkun á rúmmálseiningu:Vegna þess að málmurinn er mýkri þarf minni kraft og orku til að afmynda hann samanborið við kaldvinnslu.
- Fíngerð kornbyggingar:Það getur brotið niður gróft, brothætt sem-steypt mannvirki og framleitt fínni, jafnari kornastærð, sem bætir vélræna eiginleika.
- Útrýming porosity:Háþrýstingurinn og hitastigið getur soðið lokað innri tóm og gashola sem eru til staðar í steyptum málmi.
- Engin álagsherðing:Ferlið eykur ekki styrk/hörku með vinnuherðingu sem gerir efnið auðveldara að véla eða móta frekar eftir ferlið.
Ókostir Hot Working
- Lægri víddar nákvæmni:Hitaþensla og samdráttur, ásamt hreistur (oxíð) myndun, getur leitt til minna nákvæmra mála og lakari yfirborðsáferðar samanborið við kaldvinnslu.
- Oxun og mælikvarði:Heiti málmurinn bregst við lofti og myndar oxíðlag (kalk) á yfirborðinu sem verður að fjarlægja og veldur því að efni tapast.
- Léleg yfirborðsáferð:Hlagað yfirborð er grófara.
- Stutt verkfæri:Hátt hitastig og slípiefniskvarðinn getur leitt til hraðari slits og niðurbrots á mótum, rúllum og öðrum verkfærum.
- Hár orkukostnaður:Kostnaður við að hita málminn í háan hita getur verið verulegur.
Umsóknir
Heittvinnsla er nauðsynleg í frummálmframleiðslu og til framleiðslu á íhlutum sem krefjast mikils styrks og seiglu. Það er alls staðar í atvinnugreinum eins og:
- Bílar:Smíða vélarhluti, veltandi stál fyrir yfirbyggingar bíla.
- Aerospace:Smíða mikilvæga byggingarhluta eins og lendingarbúnað.
- Framkvæmdir:Veltandi I-bitar, járnstöng og burðarplötur.
- Skipasmíði:Framleiðir stórar stálplötur og hluta.
Niðurstaða
Í stuttu máli,heitt að vinnaer grunnframleiðslutækni sem nýtir háan hita til að afmynda málma á skilvirkan hátt og í stórum stíl. Með því að starfa fyrir ofan endurkristöllunarhitastigið sigrast það á takmörkunum stökkleika, sem gerir kleift að framleiða stóra, sterka íhluti sem mynda burðarás nútíma innviða og véla.
