کار سخت شدن

کار سخت شدن
(1) علل سخت شدن کار درجات مختلف تغییر شکل پلاستیک در لایه سطحی ماشینکاری شده در طول برش رخ می دهد.
تغییر شکل شدید، خواص پردازشی ماده ای را که قرار است برش داده شود، تغییر می دهد. لبه برش هیچ ابزاری را نمی توان به طور مطلق تیز کرد، زمانی که برش، اکستروژن و اصطکاک لبه برش قوس بلونت و وجه کناری آن، ذرات فلز روی سطح ماشینکاری شده پیچ خورده، اکسترود شده و شکسته می شوند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. {0}}، این پدیده افزایش سختی لایه سطحی در اثر تغییر شکل شدید پلاستیک را سخت کاری می گویند که به آن سخت کاری سرد نیز می گویند. پس از سخت شدن، استحکام تسلیم ماده فلزی افزایش می‌یابد و ریزترک‌ها و تنش‌های پسماند بر روی سطح ماشین‌کاری شده ظاهر می‌شوند و مقاومت در برابر خستگی مواد را کاهش می‌دهند.
(2) عوامل مؤثر بر سخت شدن کار:

1) زاویه چنگک ابزار را افزایش دهید، شعاع دایره منفرد ابزار را کاهش دهید و تغییر شکل پلاستیکی فلز لایه برش را کاهش دهید و در نتیجه درجه سختی کار قطعه کار را کاهش دهید.
2) هرچه پلاستیسیته ماده قطعه کار بیشتر باشد و شاخص استحکام بیشتر باشد، سخت شدن جدی تر است. برای فولاد ساختاری کربن عمومی، هرچه محتوای کربن کمتر باشد، انعطاف پذیری بیشتر و سخت شدن جدی تر است. شاخص تقویت فولاد منگنز بالا Mn12 بسیار بزرگ است و سختی سطح ماشینکاری شده پس از برش بیش از 2 برابر افزایش می یابد. فلزات آلیاژی غیرآهنی نقطه ذوب پایینی دارند و به راحتی تضعیف می شوند و سخت شدن کار بسیار سبک تر از فولاد ساختاری است، قطعات مسی 30٪ کوچکتر از قطعات فولادی هستند و قطعات آلومینیومی حدود 75٪ کوچکتر از قطعات فولادی هستند.
3) هنگامی که خوراک نسبتاً بزرگ است، نیروی برش افزایش می یابد، تغییر شکل پلاستیکی فلز لایه سطحی تشدید می شود و درجه سخت شدن افزایش می یابد.
4) با افزایش سرعت برش، تغییر شکل پلاستیک کاهش می یابد، ناحیه تغییر شکل پلاستیک نیز کاهش می یابد و بنابراین، عمق لایه سخت شده کاهش می یابد. از طرفی با افزایش سرعت برش، دمای برش افزایش می یابد و فرآیند شیمیایی تسریع می یابد. با این حال، افزایش سرعت برش زمان انتقال حرارت را کوتاه می کند، بنابراین برای ضعیف شدن خیلی دیر است. هنگامی که دمای برش از Ac بیشتر شود، ساختار لایه سطحی یک تبدیل فاز ایجاد می کند و یک ساختار خاموش کننده را تشکیل می دهد. در نتیجه عمق و درجه سخت شدن افزایش می یابد. عمق لایه سخت شده ابتدا با افزایش سرعت برش کاهش می یابد و سپس با افزایش سرعت برش افزایش می یابد.
برای کاهش عمق لایه سخت کاری می توان از اقدامات خنک کننده و روانکاری موثر استفاده کرد.