Koje su razlike između svojstava čistog bakra u hladnom i toplom radu?
Čisti bakar pokazuje jasne razlike u formabilnosti, mikrostrukturi, mehaničkim svojstvima i prikladnosti za primjenu između hladnog i vrućeg rada. Ove razlike proizlaze iz temperaturnog raspona, mehanizma deformacije i mikrostrukturne evolucije uključene u svaki proces. Ispod je detaljno poređenje.
Vruća obrada se odnosi na plastičnu deformaciju koja se izvodi na temperaturama iznad temperature rekristalizacije čistog bakra, obično iznad 300 stepeni -400 stepeni. Na takvim temperaturama bakar ima izuzetno visoku duktilnost i nisku otpornost na deformacije.
Dislokacije nastale tokom deformacije mogu se brzo eliminisati kroz dinamički oporavak i rekristalizaciju, sprečavajući značajno radno očvršćavanje. Stoga se velika plastična deformacija može postići u jednom prolazu, što ga čini pogodnim za grubo oblikovanje i procese deformacije velikih{1}}razmjera. Uobičajene metode vruće obrade čistog bakra uključuju vruće valjanje, vruće istiskivanje i vruće kovanje. Tokom vruće obrade može doći do rasta zrna ako je temperatura previsoka ili vrijeme držanja predugo, što dovodi do nešto krupnijih zrna i manje čvrstoće u poređenju sa hladno{4}}obrađenim bakrom. Međutim, vruća obrada efikasno razbija livene strukture, smanjuje poroznost i poboljšava unutrašnju čvrstoću i homogenost. Uglavnom se koristi u početnim fazama proizvodnje za pretvaranje livenih ingota u poluproizvode kao što su ploče, šipke, cijevi i šipke.
Hladna obrada se izvodi na sobnoj temperaturi ili ispod temperature rekristalizacije čistog bakra. Iako čisti bakar ima dobru duktilnost pri sobnoj{1}}temperaturi, deformacija na niskim temperaturama uzrokuje intenzivno umnožavanje i akumulaciju dislokacija, što rezultira značajnim radnim otvrdnjavanjem. Sa povećanjem deformacije, čvrstoća i tvrdoća naglo rastu, dok se duktilnost i žilavost smanjuju.
Ova karakteristika omogućava hladnom obradom da precizno kontroliše dimenzije i kvalitet površine. Proizvodi imaju glatke površine, visoku dimenzionalnu tačnost i snagu koja se može kontrolirati. Tipični procesi hladne obrade uključuju hladno valjanje, hladno izvlačenje, štancanje i savijanje. Zbog radnog očvršćavanja, prekomjerna deformacija može uzrokovati pucanje, pa je često potrebno srednje žarenje kako bi se povratila duktilnost. Hladno obrađeni čisti bakar ima rastegnutu, vlaknastu mikrostrukturu i preferiranu orijentaciju, što povećava njegovu čvrstoću i tvrdoću za primjene koje zahtijevaju visoku dimenzijsku preciznost i mehaničku čvrstoću.
U pogledu fizičkih i mehaničkih svojstava, toplo{0}}obrađeni čisti bakar ima nisku tvrdoću, umjerenu čvrstoću, visoku duktilnost i odličnu električnu provodljivost. Pogodan je za dijelove koji zahtijevaju dobru formabilnost i provodljivost. Hladno obrađeni čisti bakar ima znatno veću tvrdoću i vlačnu čvrstoću, sa smanjenim istezanjem, ali odličnu stabilnost dimenzija. Njegova električna provodljivost je nešto niža od one kod vruće-obrađenog ili žarenog bakra zbog distorzije rešetke uzrokovane dislokacijama, ali i dalje ispunjava većinu zahtjeva za primjenu električne energije.
Kvalitet površine i tačnost dimenzija također se uvelike razlikuju. Vruća obrada može ostaviti oksidni kamenac i relativno hrapave površine, što zahtijeva naknadno kiseljenje ili mašinsku obradu. Hladna obrada pruža odličnu završnu obradu površine i čvrstu toleranciju dimenzija, pogodna za završnu{2}}fazu preciznog oblikovanja.
Ukratko, vruća obrada čistog bakra karakterizira niska otpornost na deformaciju, visoka deformabilnost, dinamička rekristalizacija i poboljšana unutrašnja struktura, koja se uglavnom koristi za primarno oblikovanje. Hladna obrada se odlikuje radnim kaljenjem, visokom preciznošću, dobrim kvalitetom površine i podesivom čvrstoćom, koja se koristi za precizno oblikovanje i jačanje performansi. Razumno usklađivanje procesa vruće obrade, hladne obrade i žarenja omogućava efikasnu proizvodnju -proizvoda od čistog bakra visokih performansi za industrije kao što su elektronika, električna energija, mašine i izmjena topline.
