Differenza chiave: lavorazione a caldo e lavorazione a freddo
La lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo sono due metodi importanti e comuni utilizzati in metallurgia per la produzione di un prodotto in metallo migliore. Questi processi sono denominati in base alle temperature di esercizio in cui vengono eseguiti questi processi. Il prodotto finale ottenuto da ciascuna tecnica è più o meno diverso tra loro. Il differenza fondamentale tra la lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo è quello la lavorazione a caldo viene eseguita a temperature superiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo mentre la lavorazione a freddo viene eseguita a temperature inferiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo.
Cos'è la lavorazione a caldo?
La lavorazione a caldo è il processo di deformazione plastica di un metallo al di sopra della temperatura di ricristallizzazione del metallo. La temperatura di ricristallizzazione è la temperatura alla quale i grani deformati vengono sostituiti da grani privi di difetti nel metallo. Poiché la lavorazione a caldo viene eseguita a temperature superiori a questa temperatura di ricristallizzazione, consente al metallo di ricristallizzare mentre si deforma plasticamente. Tuttavia, questo viene fatto al di sotto del punto di fusione del metallo.
La deformazione e il recupero del metallo avvengono simultaneamente. I limiti di temperatura del processo di lavorazione a caldo sono determinati dai fattori metallici; il limite inferiore è determinato dalla temperatura di ricristallizzazione del metallo e il limite superiore è determinato da fattori quali transizioni di fase indesiderate, crescita del grano, ecc.
Durante il processo di lavorazione a caldo, non si creano sollecitazioni interne o residue. La lavorazione a caldo può essere utilizzata per ottenere un prodotto finito; può sbarazzarsi di crepe e soffiare bolle. Quindi, i pori sono ridotti o completamente chiusi. Il processo di lavorazione a caldo è importante per aumentare la duttilità del metallo. La resistenza allo snervamento può essere ridotta in questo processo. Ciò consente di lavorare facilmente con il metallo.
Tuttavia, ci sono anche alcuni inconvenienti. La lavorazione a caldo può causare reazioni indesiderate tra il metallo e l'atmosfera circostante. La struttura del grano del metallo può variare da un luogo all' altro; non uniforme. È necessaria un'attrezzatura specializzata per mantenere la temperatura appropriata.
Cos'è la lavorazione a freddo?
La lavorazione a freddo o incrudimento è il processo di rafforzamento di un metallo mediante deformazione plastica a temperature inferiori alla temperatura di ricristallizzazione. Il rinforzo è ottenuto da movimenti di dislocazione della struttura metallica. Una lussazione è definita come un difetto cristallografico nel sistema di cristalli metallici.
Non c'è un recupero considerevole fatto nel processo di lavorazione a freddo. Tuttavia, le sollecitazioni interne e residue si accumulano nel metallo durante la lavorazione a freddo. Inoltre, crepe o pori nel metallo possono propagarsi e durante questo processo di lavorazione a freddo possono formarsi nuove crepe. Il rafforzamento viene eseguito senza utilizzare il calore.
Figura 01: Trafilatura: un tipo di lavorazione a freddo
La lavorazione a freddo funziona bene con materiali come acciaio, alluminio e rame. Quando un metallo viene sottoposto a lavorazione a freddo, i difetti permanenti presenti nella struttura metallica cambiano la loro forma o la composizione cristallina. Questi difetti provocano la riduzione del movimento dei cristalli all'interno del metallo. Quindi, il metallo diventa resistente a ulteriori deformazioni. Alla fine, la forza e la durezza del metallo migliorano. Tuttavia, la duttilità non è notevolmente aumentata dalla lavorazione a freddo.
Ci sono diversi tipi di lavorazione a freddo. Alcuni esempi sono riportati di seguito;
- Spremitura: include tecniche come rullatura, ricalcatura, estrusione e rullatura di filetti
- Piegatura – include tecniche come disegno, cucitura, flangiatura e raddrizzatura
- Taglio: include tecniche come il blanking, la puntura, la perforazione e l'avere
- Disegno: include tecniche come trafilatura, filatura, goffratura e stiratura
Quali sono le somiglianze tra la lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo?
- Sia la lavorazione a caldo che la lavorazione a freddo comportano la deformazione plastica del metallo.
- Sia la lavorazione a caldo che la lavorazione a freddo sono correlate alla temperatura di ricristallizzazione del metallo.
Qual è la differenza tra la lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo?
Lavorazione a caldo vs lavorazione a freddo |
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| La lavorazione a caldo è il processo di deformazione plastica di un metallo al di sopra della temperatura di ricristallizzazione del metallo. | La lavorazione a freddo o incrudimento è il processo di rafforzamento di un metallo mediante deformazione plastica a temperature inferiori alla temperatura di ricristallizzazione. |
| Temperatura | |
| La lavorazione a caldo viene eseguita a temperature superiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo. | La lavorazione a freddo viene eseguita a temperature inferiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo. |
| Lo stress accumulato | |
| Nella lavorazione a caldo, non si accumulano sollecitazioni interne e residue nel metallo. | Nella lavorazione a freddo, le sollecitazioni interne e residue si accumulano nel metallo. |
| Recupero del prodotto | |
| La deformazione del metallo e il suo recupero avvengono contemporaneamente nella lavorazione a caldo. | Nessun recupero di metallo significativo avviene nella lavorazione a freddo. |
| Crepe | |
| Le crepe o i pori possono essere rimossi nella lavorazione a caldo. | Le crepe si propagano e nella lavorazione a freddo si formano nuove crepe. |
| Uniformità | |
| L'uniformità del metallo è molto alta dopo la lavorazione a caldo. | L'uniformità del metallo è bassa dopo la lavorazione a freddo. |
Riepilogo – Lavorazione a caldo vs lavorazione a freddo
La lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo sono processi metallurgici utilizzati per ottenere le proprietà desiderate nei metalli. Il differenza fondamentale tra la lavorazione a caldo e la lavorazione a freddo è quello la lavorazione a caldo viene eseguita a temperature superiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo mentre la lavorazione a freddo viene eseguita a temperature inferiori alla temperatura di ricristallizzazione del metallo.
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