Comment le travail à froid renforce le métal

Le travail à froid peut changer la force et la dureté des métaux

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Dans la plupart des cas, le métal est coulé ou forgé dans la forme souhaitée après avoir été rendu malléable par l'application de chaleur. Le travail à froid fait référence au processus de renforcement d'un métal en changeant sa forme sans l'utilisation de la chaleur.

Ce processus, également connu sous le nom de déformation plastique, consiste à renforcer un métal en changeant sa forme. Ce processus est également connu sous le nom de déformation plastique ou écrouissage. Cette technique de travail des métaux consiste à soumettre le métal à une contrainte mécanique de manière à provoquer un changement permanent de la structure cristalline du métal.

Comment le travail à froid change le métal

Le processus tire son nom du fait qu'il est conduit à des températures inférieures au point de recristallisation du métal et que la contrainte mécanique, et non la chaleur, est utilisée pour provoquer le changement. La technique est le plus couramment appliquée à l' acier , à l' aluminium et au cuivre .

Lorsque ces métaux sont travaillés à froid, les défauts permanents modifient leur composition cristalline. Ces défauts réduisent la capacité des cristaux à se déplacer dans la structure métallique et le métal devient plus résistant à une déformation supplémentaire.

Le produit métallique résultant a une résistance à la traction et une dureté améliorées, mais moins de ductilité. Le laminage à froid et l'étirage à froid de l'acier améliorent également la finition de surface.

Types de travail à froid

Les principales méthodes de travail à froid peuvent être classées comme pressage ou roulage, pliage, cisaillement et étirage. Voir le tableau ci-dessous pour un résumé des différentes méthodes pour le travail à froid du métal.

Pressant

Pliant

Tonte

Dessin

Roulant

Angle

Tonte

Br et tube dessin

Swaging

Rouleau

Refendre

Tréfilage

Forgeage à froid

Forme rouleau

Blanking

Filage

Dimensionnement

Dessin

Perçant

Gaufrage

Extrusion

Sertissage

Lancing

Stretch formant

Rivetage

Flanger

Perforateur

Dessin de coquille

Jalonnement

Redressage

Entailler

Repassage

Frapper

Grignotage

Formation de taux à haute énergie

Peening

Rasage

Piquer

Garniture

Die hobbing

Couper

Filetage

Dinking

Méthodes les plus courantes de durcissement au travail

Avec autant d'options pour le durcissement du travail, comment les fabricants décident-ils de l'utilisation? Cela dépend dans une large mesure de l'utilisation qui sera faite du métal. Voici trois des types courants de durcissement du travail:

Le laminage à froid est la méthode de durcissement au travail la plus courante.

Cela implique que le métal passe à travers des paires de rouleaux pour réduire son épaisseur ou pour rendre l'épaisseur uniforme. Comme il se déplace à travers les rouleaux et est comprimé, les grains métalliques sont déformés. Des exemples de produits laminés à froid comprennent les tôles d'acier, les bandes, les barres et les tiges.

Le cintrage de la tôle est un autre processus pour le travail à froid, qui consiste à déformer le métal sur un axe de travail, créant ainsi un changement dans la géométrie des métaux. Dans cette méthode, la forme change, mais le volume du métal reste constant. Un exemple de ce processus de cintrage consiste simplement à cintrer des pièces en acier ou en aluminium pour obtenir la courbure désirée. De nombreuses pièces de voiture, par exemple, doivent être pliées pour s'adapter aux dimensions de fabrication.

Le dessin , en revanche, consiste essentiellement à tirer le métal à travers un petit trou ou mourir. Cela réduit le diamètre d'une tige ou d'un fil métallique tout en augmentant la longueur du produit. Le métal brut est poussé dans la matrice par une force de compression pour assurer que la recristallisation se produit lorsque le métal change de forme. Les produits fabriqués par ce procédé comprennent des barres d'acier et des tiges d'aluminium.