Kas yra tempimo grūdinimas?

Kietėjimas įtempiant yra procesas, kurio metu metalai sukietėja, kai jie lankstomi mechaniškai. Kietėjimas tempiant yra procesas, vykstantis medžiagos kristalinėje gardelėje. Ši grūdinimo forma yra naudinga norint padidinti metalų, kurių negalima sukietinti terminiu būdu, stiprumą. Tačiau daugelis metalų ir lydinių, kurie gali būti grūdinami termiškai, taip pat gali būti grūdinti. Kietinimas, dar vadinamas darbiniu grūdinimu, gali būti tikslingai taikomas kaip grūdinimo procesas formuojant detales arba atsitiktinai apdirbant arba atliekant nenormalias operacijas.

Prieš sukietinant įtempius, medžiagos paprastai turi tolygiai paskirstytą, be defektų kristalinę struktūrą. Kai medžiaga yra veikiama mechaninio įtempimo, kristalų struktūroje susidaro mikroskopiniai defektai, vadinami dislokacijomis. Jei stresas tęsiasi, šie išnirimai plinta ir sąveikauja vienas su kitu, sudarydami naujas vidines struktūras, kurios priešinasi tolesniam deformavimui. Šie dariniai – arba tvirtinimo taškai – padidina medžiagų takumo ribą arba gebėjimą atlaikyti apkrovą, o vėliau sumažėja plastiškumas arba minkštumas. Vienas iš labiausiai paplitusių būdų, kaip sąmoningai inicijuoti tempimo kietėjimo procesą, yra dalių šaltas formavimas.

Kaip minėta anksčiau, grūdinimas gali būti pageidaujamas arba nepageidaujamas procesas. Kai darbo grūdinimas yra numatytas galutinis rezultatas, šaltas apdirbimas arba dalių formavimas yra vienas iš efektyviausių būdų tai padaryti. Tai ypač naudinga apdirbant metalus, kurių negalima grūdinti termiškai. Tai mažai anglies išskiriantis plienas, aliuminis ir grynas varis. Kai formuojant šie metalai suspaudžiami, tempiami, lenkiami arba kalami, atsiranda įtempių, dėl kurių susidaro kristaliniai išnirimai, kurie sukietina medžiagą.

Nepageidaujamas tempimo sukietėjimas atsiranda, kai plastinės arba minkštos medžiagos yra netinkamai apdirbamos arba per daug lankstomos darbo ciklų metu. Jei apdirbimo metu dalis yra veikiama pernelyg gilių pjūvių, dėl susidariusio įtempimo gali susidaryti kristaliniai išnirimai ir dėl to sukietėti. Šis netyčinis sukietėjimas gali užkirsti kelią tolesniam apdirbimui arba net sugadinti įrankio antgalius. Kai apdirbamos kaliosios dalys, įrankių antgaliai turi būti pastumti atsargiai, kad išvengtumėte nepageidaujamo sukietėjimo.

Metalinės dalys, kurios įprasto darbo metu yra išlenktos virš konstrukcinių parametrų, taip pat gali patirti tam tikrą sukietėjimą. Nedidelius tų parametrų įlinkius lengvai sugeria medžiaga, kuri grįžta į pradinę formą, nepakeitusi vidinės struktūros. Tačiau išlenkus šias ribas, prasideda dislokacijos formavimosi procesas ir medžiaga sukietėja. Dėl to atsiranda atsparumas bet kokiam lenkimui, dėl kurio dalis gali įtrūkti arba lūžti.