冷作硬化,这是一个材料科学中的术语。它指的是金属材料在常温或在结晶温度以下的加工过程中,由于强烈的塑性变形,导致晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长等现象。这些变化会使得表面层金属的硬度增加,同时减少其变形的塑性。简单来说,冷作硬化就是金属材料在冷加工过程中,通过塑性变形来提高其硬度和强度。
关于冷作硬化的影响因素,主要有以下几点:
1.切削力:切削力越大,塑性变形越大,硬化程度也越大。因此,增大进给量、切削深度和减小前角,都会增加切削力,使加工硬化严重。
切削温度:切削时产生的热量会对工件的表面层硬化产生软化作用。切削温度越高,表面层的加工硬化恢复程度就越大。
2.变形速度(切削速度):变形速度很快时,工件接触时间短,塑性变形不充分,因此硬化程度将降低。但在高速切削时,切削热作用时间短,恢复作用不充分,故冷硬有所增加。
3.工件材料硬度:工件材料硬度低、塑性大时,切削加工的表面层加工硬化现象严重。
4.此外,刀具的影响也不容忽视。刃口圆弧半径增大,对表面层挤压作用增大,使冷硬增加;刀具后刀面磨损增加,对已加工表面摩擦增大,也使冷硬增加;而前角加大可减小塑性变形,使冷硬减小。
冷作硬化在生产中有其实际意义。一方面,加工硬化是强化金属(提高强度)的方法之一,对纯金属以及不能用热处理方法强化的金属来说尤其重要。例如,可以用冷拉、滚压和喷丸等工艺,提高金属材料、零件和构件的表面强度。另一方面,加工硬化也会带来一些不利影响,如增加了金属的继续加工难度,加速了切削加工中刀具的磨损等。因此,在实际生产中,需要根据具体情况权衡利弊,选择合适的加工方法和参数。