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Kaltverfestigung

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Die Kaltverfestigungsumwandlungen sind metallurgischer Natur, da die metallische Struktur an der Oberfläche modifiziert wird, um sie härter zu machen, ohne ein Atom in das Eisennetz einzuführen.

Kaltverfestigung eines Materials

Der Begriff Kaltverfestigung wird verwendet, um einen Umwandlungsvorgang der mechanischen Eigenschaften von Metall (Walzen, Ziehen, Durchziehen und Schmieden) zu bezeichnen. Sobald die Spannung die Elastizitätsgrenze überschreitet, verformt sich das Metall plastisch. Diese Verformung vergleibt remanent. Nach einem Kaltverfestigungsvorgang können wir eine Erhöhung der Elastizitätsgrenze als auch seiner Härte des Metalls beobachten. Andererseits wird es auch zerbrechlicher. Bei hochlegierten Stählen kann eine Erhöhung der Festigkeit bis zum Erreichen der Bruchstelle erzielt werden. Das Gegenteil gilt für niedriglegierte Stähle. Bestimmte austenitische Stähle unterliegen beim Kaltverfestigen einer martensitischen Umwandlung, insbesondere Hardfield-Stähle (Mangan- oder Mangalloy-Stähle, z. B. X120Mn12), die eine noch größere Oberflächenhärte ergeben.

Écrouissage des laitons

Kaltverfestigung von Messing

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Die Zugabe von Zink zu Kupfer um bis zu 42% reduziert den Grundpreis und erhöht gleichzeitig die Eigenschaften des Werkstoffes. Je nach Zinkanteil erhalten wir unterschiedliche Eigenschaften von Messing. Die fügsamsten Legierungen zum Stanzen sind CuZn30 bis CuZn36, deren mögliche Dehnung A% = 60% mit 31% Zn beträgt. Die mechanischen Eigenschaften werden durch eine mechanische Kaltverfestigungswirkung verbessert, die von einem Viertel hart bis extra hart oder sogar Federeigenschaften erreichen. Diese unterschiedlichen Härtungszustände verbessern die Bruchfestigkeit erheblich.

Kaltverfestigung von rostfreien Stählen

Edelstahl eignet sich sehr gut für starke Verformungen unter Beibehaltung sehr guter mechanischer Eigenschaften. Dank seines hohen Materialverhältnisses und seiner einzigartigen Dehnungs- und Kaltverfestigungseigenschaften kann es viele komplexe Formen ohne Schweißen erfüllen. Darüber hinaus die Verformungs- und / oder Härtungsvorgänge von Metallen durch Kaltverfestigung behalten die chemische Zusammensetzung dieser Stähle bei, d.h ihre Eigenschaften der Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, ebenso wie die ästhetischen. Edelstahl ist häufig ein ausgewählter Material für Produkte sowohl für die Industrie als auch für die Verbraucher. Das Härten von austenitischen rostfreien Stählen des geglühten Typs 1.4310 C1000 ist für technische Teile interessant, die für Federn oder Klammern vorgesehen sind, da die Elastizitätsgrenze dieses gehärteten rostfreien Stahls hoch ist. Wir verwenden es zur Herstellung von Produkten, die eine gute Beständigkeit gegen mechanische Ermüdung erfordern. Diese Stähle haben eine gute Umformfähigkeit, wodurch wir Gewichtseinsparungen erzielen können (Federn, Verbinderteile, Schaltklingen, Teile für die Uhrmacherkunst, bestimmte Messer usw.).

Écrouissage des aciers inoxydables
Écrouissage alliages aluminium

Kaltverfestigung von Aluminiumlegierungen

Die metallurgischen Zustände von Kaltverfestigungslegierungen werden durch eine Nomenklatur identifiziert, die mit dem Buchstaben H beginnt, gefolgt von einer Zahl von 1 bis 4. Dies ermöglicht die Arten der Behandlung, die das Material nach dem Härten erfahren wird , abzubilden. Die zweite Zahl gibt die Härte der Kaltverfestigung vom weichsten (1) zum härtesten (9) an. Nur arbeitsgehärtet bedeutet, dass dieser Werkstoff ohne Behandlung arbeitsgehärtet sind. Dies entspricht den Legierungen der 1000er-Familie (Aluminiumlegierungen über 99%), die auch bei maximaler Härtung eine gute Formbarkeit beibehalten. H2 Kaltverfestigt und teilweise geglüht bedeutet, dass dieser Werkstoff durch Kaltverfestigung über dem Endwert gehärtet und durch Teilglühen auf den gewünschten Wert zurückgebracht worden ist. Dies entspricht eine Legierung der 3000er-Familie (Aluminium-Mangan-Legierungen). H3 Kaltverfestigt und stabilisiert bedeutet, dass dieser Werkstoff arbeitsgehärtet sind und deren mechanische Eigenschaften durch eine Niedertemperatur-Wärmebehandlung stabilisiert worden sind. Dieser Zustand wird oft für Legierungen der 5000er-Familie (Aluminium-Magnesium-Legierungen) angewendet. Bestimmte Legierung können beim Raumtemperatur weicher werden (Verlust von mechanischen Eigenschaften). Dieser Stabilisierungsvorgang erhöht die Dehnung des Materials während eines Stanzvorgangs. H4 Arbeitsgehärtet und lackiert bedeutet, dass dieser Werkstoff arbeitsgehärtet sind und beim Brennen von Farben oder Lacken einer bestimmten Wärmebehandlung unterzogen worden sind. Es ist möglich, das Verformungsvermögen der Legierung wiederherzustellen, indem sie einer Wärmebehandlung unterzogen wird, die als Wiederherstellungsglühen bezeichnet wird und bei mehr als 300 ° C durchgeführt wird. Die Zahl nach der Bezeichnung H1, H2, H3 oder H4 gibt den Härtungsgrad dieses Produkts an. Je höher die zweite Zahl zwischen 1 und 9 Stellen ist, desto größer ist die Kaltverfestigung, und desto härter ist das Produkt im Vergleich zum vollständig geglühten Zustand (Zustand 0).