ホットワーキングと冷間加工の違い

熱間加工と冷間加工は、より良い金属製品を製造するための冶金学の重要かつ一般的な方法である。これらのプロセスの名前は、これらのプロセスが動作する温度にちなんで付けられた。それぞれの技術から得られる最終製品は、多かれ少なかれ異なるものである。熱間加工と冷間加工の大きな違いは、熱間加工は金属の再結晶温度以上の温度で行い、冷間加工は金属の再結晶温度以下の温度で行うことである...。

主な違い - 熱間加工と冷間加工

カタログ

1.概要と主な違い 2.ホットワーキングとは 3.コールドワーキングとは 4.ホットワーキングとコールドワーキングの類似点 5.横並び比較-表形式でのホットワーキングとコールドワーキングの比較 6.まとめ

ホットワーキングは何ですか？

熱処理とは、金属をその再結晶温度以上で塑性変形させることである。再結晶温度とは、金属中で欠陥のない結晶粒が変形した結晶粒に置き換わる温度である。熱処理はこの再結晶温度以上の温度で行われるため、金属を塑性変形させながら再結晶させることができるのです。ただし、これは金属の融点以下で行われる。

金属の変形と回復が同時に起こる。熱処理の温度限界は金属の要因で決まり、下限は金属の再結晶温度、上限は望ましくない相変化、粒成長などで決まる。

熱間加工時に内部応力や残留応力を発生させない。熱処理を施すことで、クラックや吹き溜まりをなくした完成品に仕上げることができる。その結果、毛穴を小さくしたり、完全に閉じたりすることができるのです。熱間加工は、金属の塑性を高めるために重要な工程である。その際、降伏強度が低下する。これにより、金属を容易に加工することができます。

しかし、デメリットもあります。熱処理は、金属とその周囲との間で望ましくない反応を引き起こす可能性があります。金属粒子は位置によって変化することはできません。適切な温度を維持するためには、専用の機器が必要です。

冷間加工は何ですか？

冷間加工や加工硬化は、再結晶温度以下の温度で塑性変形させることによって金属を強化するプロセスである。金属組織内の転位運動によって強度を高める。転位とは、金属結晶系における結晶欠陥と定義される。

冷間加工時の大きな回復がない。しかし、冷間加工では金属に内部応力や残留応力が蓄積される。また、冷間加工時に金属の亀裂や気孔が拡大し、新たな亀裂が発生することがある。補強は加熱せずに行う。

図01：冷間加工の一種である絞り加工

冷間加工は、鉄、アルミニウム、銅などの素材に適用される。金属を冷間加工すると、金属組織に存在する永久的な欠陥がその形状や結晶構造を変化させる。これらの欠陥は、金属内の結晶の動きを低下させることにつながる。その結果、金属がさらに変形しにくくなる。最終的には、金属の強度と硬度が上がります。しかし、冷間加工によって塑性変形が大きく増加することはない。

冷間加工にはいくつかの種類があり、以下にその例を挙げる。

押出成形 - 圧延、押出鍛造、スクイーズ、ネジ転造技術など
曲げ加工 - ストレッチ、シーム、フランジ、ストレートなどのテクニックを含む
シャーリング - アンダーカット、スリット、パーフォレート、およびを含む。
ドローイング-ドローイング、スピニング、エンボス、アイロンなどのテクニックを含む

ホットワーキングと冷間加工の共通点

熱間加工も冷間加工も、金属を塑性変形させるものである。
熱間加工も冷間加工も、金属の再結晶温度と関係がある。