Kaltverfestigung
(1) Ursachen der Kaltverfestigung Beim Schneiden kommt es in der bearbeiteten Oberflächenschicht zu unterschiedlich starken plastischen Verformungen
Starke Verformungen verändern die Verarbeitungseigenschaften des zu schneidenden Materials. Die Schneidkante eines Werkzeugs kann nicht vollständig geschärft werden, wenn der Schnitt, die Extrusion und die Reibung der stumpfen Bogenschneide und ihrer angrenzenden Freiflächenfläche dazu führen, dass die Metallpartikel auf der bearbeiteten Oberfläche verdreht, extrudiert und gebrochen werden, wie in Abbildung { {0}}, dieses Phänomen der Erhöhung der Härte der Oberflächenschicht aufgrund starker plastischer Verformung wird als Kaltverfestigung oder Kaltverfestigung bezeichnet. Nach dem Härten erhöht sich die Streckgrenze des Metallwerkstoffs und es treten Mikrorisse und Eigenspannungen auf der bearbeiteten Oberfläche auf, die die Ermüdungsfestigkeit des Werkstoffs verringern.
(2) Faktoren, die die Kaltverfestigung beeinflussen:
1) Erhöhen Sie den Spanwinkel des Werkzeugs, verringern Sie den Radius des stumpfen Kreises des Werkzeugs und verringern Sie die plastische Verformung des Metalls der Schneidschicht, wodurch der Grad der Kaltverfestigung des Werkstücks verringert wird.
2) Je größer die Plastizität des Werkstückmaterials und je größer der Festigkeitsindex, desto schwerwiegender ist die Härtung. Bei allgemeinem Kohlenstoffbaustahl gilt: Je geringer der Kohlenstoffgehalt, desto größer die Plastizität und desto schwerwiegender die Härtung. Der Festigkeitsindex von Mn12-Stahl mit hohem Mangangehalt ist sehr groß und die Härte der bearbeiteten Oberfläche erhöht sich nach dem Schneiden um mehr als das Zweifache. Nichteisenlegierungsmetalle haben einen niedrigen Schmelzpunkt und sind leicht zu schwächen. Die Kaltverfestigung ist viel geringer als bei Baustahl. Kupferteile sind 30 % kleiner als Stahlteile und Aluminiumteile sind etwa 75 % kleiner als Stahlteile.
3) Wenn der Vorschub relativ groß ist, erhöht sich die Schnittkraft, die plastische Verformung des Oberflächenschichtmetalls verstärkt sich und der Härtegrad nimmt zu.
4) Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit nimmt die plastische Verformung ab, die plastische Verformungszone nimmt ebenfalls ab und damit die Tiefe der gehärteten Schicht. Wenn andererseits die Schnittgeschwindigkeit steigt, erhöht sich die Schnitttemperatur und der chemische Prozess beschleunigt sich. Durch die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit verkürzt sich jedoch die Wärmeleitungszeit, sodass es für eine Schwächung zu spät ist. Wenn die Schneidtemperatur Ac überschreitet, führt die Oberflächenschichtstruktur zu einer Phasenumwandlung und bildet eine Abschreckstruktur. Dadurch erhöhen sich Tiefe und Härtegrad. Die Tiefe der gehärteten Schicht nimmt mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit zunächst ab und nimmt dann mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit zu.
Durch wirksame Kühl- und Schmiermaßnahmen kann die Tiefe der Kaltverfestigungsschicht reduziert werden.
