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Was ist die Schmiedbarkeit von metallischen Werkstoffen?

Was ist die Schmiedbarkeit von metallischen Werkstoffen?

2020-04-27 00:00
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Der Faktor, der größer ist Duplex-Sandguss Einfluss auf die Schmiedbarkeit des Metalls hat die Formgebung des Metalls selbst. Je besser die Plastizität, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es beim Schmieden reißt. Die Plastizität eines Metalls hängt eng mit der Struktur des Metalls zusammen. Je feiner die Kristallkörner, desto gleichmäßiger die Struktur und desto besser die Plastizität. Daher kann die Schmiedbarkeit des Metalls verbessert werden, indem die Kristallkörner und die gleichmäßige Struktur verfeinert werden. Das Metallmaterial kann während der Druckbearbeitung seine Form ändern, ohne zu reißen. Es umfasst spanende Bearbeitung wie Hammerschmieden, Walzen, Recken und Strangpressen im heißen oder kalten Zustand.

Die Schmiedbarkeit hängt hauptsächlich mit der chemischen Zusammensetzung von Metallwerkstoffen zusammen. Metalle mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen haben unterschiedliche Schmiedbarkeit. Im Allgemeinen haben reine Metalle eine bessere Schmiedbarkeit als Legierungen; je geringer der Kohlenstoffmassenanteil von Kohlenstoffstahl ist, desto besser ist die Schmiedbarkeit; wenn der Stahl mehr karbidbildende Elemente Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium enthält, wird die Schmiedbarkeit deutlich reduziert. Das Metallgefüge ist anders, und auch seine Schmiedbarkeit ist sehr unterschiedlich. Wenn die Legierung in einer einphasigen Festlösungsstruktur wie Austenit vorliegt, ist die Schmiedbarkeit gut; wenn das Metall eine Metallverbindungsstruktur wie Zementit hat, ist die Schmiedbarkeit schlecht. Die gegossene Säulenstruktur und die groben Körner sind nicht so formbar wie die gleichmäßige und feine Struktur nach der Druckbearbeitung. Die Erhöhung der Temperatur bei der Verformung des Metalls ist eine wirksame Maßnahme zur Verbesserung der Schmiedbarkeit des Metalls.

Während des Erwärmungsprozesses des Metalls steigt mit zunehmender Erwärmungstemperatur die Beweglichkeit der Metallatome, die Anziehung zwischen den Atomen nimmt ab und es kann leicht zu einem Gleiten kommen. Daher wird die Plastizität verbessert, der Verformungswiderstand reduziert und die Schmiedbarkeit deutlich verbessert. Alle werden bei hohen Temperaturen durchgeführt. Die Verformungsgeschwindigkeit ist der Verformungsgrad pro Zeiteinheit. Die Auswirkung der Verformungsgeschwindigkeit auf die Metallschmiedbarkeit ist in Abbildung dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass sein Einfluss auf die Formbarkeit widersprüchlich ist. Einerseits sind Erholung und Rekristallisation zu spät, um das Kaltverfestigungsphänomen rechtzeitig zu überwinden, wenn die Verformungsgeschwindigkeit zunimmt, so dass die Plastizität des Metalls abnimmt, der Verformungswiderstand zunimmt und die Schmiedbarkeit sich verschlechtert, Punkt a in der Figur zu dem links.

Andererseits wird bei der Metallverformung ein Teil der bei der plastischen Verformung verbrauchten Energie in Wärmeenergie umgewandelt, was einer Erwärmung des Metalls entspricht, so dass die Plastizität des Metalls erhöht wird, der Verformungswiderstand verringert wird, und die Schmiedbarkeit ist verbessert, Punkt a in der Figur rechts. Je größer die Verformungsgeschwindigkeit ist, desto offensichtlicher ist der thermische Effekt. Der Verformungsmodus ist unterschiedlich und der innere Spannungszustand des verformten Metalls ist unterschiedlich. Im Falle einer Extrusionsverformung befindet es sich beispielsweise in einem dreifachen Kompressionszustand; im Fall des Ziehens befindet es sich in einem Zwei-Wege-Kompressionszustand und einem Ein-Wege-Kompressionszustand; Beim Stauchen ist der Spannungszustand des mittleren Teils des Rohlings eine dreifache Druckspannung, und der periphere Teil ist nach oben und unten und radial. Es ist eine Druckspannung und tangential eine Zugspannung, wie in Abbildung gezeigt