كل من الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد عبارة عن عمليات لتشكيل ألواح أو مقاطع فولاذية، ولها تأثير كبير على هيكل الفولاذ وخصائصه.
تستخدم درفلة الفولاذ بشكل أساسي الدرفلة على الساخن، في حين تستخدم الدرفلة على البارد عادةً فقط لإنتاج الصلب -الصغير الحجم والألواح الرقيقة، والمواد الفولاذية الأخرى التي تتطلب أبعادًا دقيقة.
أنا. الدرفلة على الساخن
بحكم التعريف، من الصعب تشويه سبائك الصلب أو القضبان في درجة حرارة الغرفة وليس من السهل معالجتها. يتم تسخينها بشكل عام إلى 1100-1250 درجة للتدحرج؛ تسمى عملية الدرفلة هذه الدرفلة على الساخن.
تبلغ درجة الحرارة النهائية للدرفلة على الساخن بشكل عام 800-900 درجة، وبعد ذلك يتم تبريدها عادةً في الهواء. لذلك، فإن الحالة المدرفلة على الساخن تعادل المعالجة الطبيعية.
يتم دحرجة معظم المواد الفولاذية باستخدام طريقة الدرفلة على الساخن. يحتوي الفولاذ الذي يتم تسليمه في الحالة المدرفلة على الساخن- على طبقة من مقياس أكسيد الحديد على سطحه نتيجة لارتفاع درجة الحرارة، مما يوفر درجة معينة من مقاومة التآكل ويسمح بالتخزين في الهواء الطلق.
ومع ذلك، فإن هذه الطبقة من مقياس أكسيد الحديد تجعل سطح الفولاذ المدرفل على الساخن-خشنًا وتتقلب الأبعاد بشكل كبير. ولذلك، فإن الفولاذ الذي يتطلب سطحًا أملسًا وأبعادًا دقيقة وخصائص ميكانيكية جيدة يجب أن يتم إنتاجه عن طريق الدرفلة على البارد باستخدام منتجات نصف نهائية أو نصف مدرفلة على الساخن- كمواد خام.
المزايا:
سرعة تشكيل سريعة، إنتاجية عالية، ولا ضرر للطلاء. ويمكن تحويله إلى مجموعة متنوعة من الأشكال-المقطعية لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة؛ يمكن أن يسبب الدرفلة على البارد تشوهًا بلاستيكيًا كبيرًا في الفولاذ، وبالتالي زيادة نقطة إنتاج الفولاذ.
العيوب:
1. على الرغم من عدم وجود ضغط بلاستيكي ساخن أثناء عملية التشكيل، إلا أن الضغط المتبقي لا يزال موجودًا داخل المقطع العرضي-، مما يؤثر حتمًا على خصائص الانبعاج الكلية والمحلية للفولاذ؛
2. مقاطع الفولاذ المدرفلة على البارد-هي بشكل عام مقاطع مفتوحة، مما يؤدي إلى انخفاض صلابة الالتوائية الحرة للمقطع العرضي-. وهي عرضة للالتواء أثناء الانحناء وعرضة للانحناء الالتوائي-تحت الضغط، مما يؤدي إلى ضعف المقاومة الالتوائية؛
3. يتميز الفولاذ المدلفن على البارد بسماكة جدار أصغر، ولا توجد سماكة عند الزوايا حيث يتم ربط الصفائح، مما يؤدي إلى ضعف المقاومة للأحمال المركزة الموضعية.
ثانيا. المتداول البارد
يشير الدرفلة على البارد إلى طريقة الدرفلة التي تستخدم ضغط البكرات لضغط الفولاذ في درجة حرارة الغرفة، مما يؤدي إلى تغيير شكل الفولاذ. على الرغم من أن عملية المعالجة تؤدي أيضًا إلى تسخين اللوحة الفولاذية، إلا أنها لا تزال تسمى الدرفلة على البارد. وبشكل أكثر تحديدًا، تستخدم الدرفلة على البارد ملفات فولاذية مدرفلة على الساخن-كمادة خام. بعد التخليل لإزالة الترسبات الكلسية، تخضع للمعالجة بالضغط، مما ينتج عنه منتج نهائي يسمى ملف ملفوف على البارد-.
بشكل عام، يتطلب الفولاذ المدرفل على البارد، مثل صفائح الفولاذ المجلفنة والمطلية بالألوان-، التلدين، لذلك يتمتع بمرونة واستطالة أفضل، ويستخدم على نطاق واسع في صناعات السيارات والأجهزة المنزلية والأجهزة. تتميز الصفائح المدرفلة على البارد- بدرجة معينة من نعومة السطح وملمس ناعم نسبيًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى عملية التخليل. بشكل عام، لا تلبي الصفائح المدرفلة على الساخن - نعومة السطح المطلوبة، لذا تحتاج -شرائط الفولاذ المدرفلة على الساخن إلى أن تكون مدلفنة على البارد-. كما أن أنحف شريط فولاذي مدلفن على الساخن يبلغ سمكه عمومًا 1.0 مم، في حين أن سمك الدرفلة على البارد يمكن أن يصل إلى 0.1 مم. يتم الدرفلة على الساخن فوق درجة حرارة التبلور، بينما تتم الدرفلة على البارد تحت درجة حرارة التبلور.
يغير الدرفلة على البارد شكل الفولاذ من خلال التشوه البارد المستمر. يؤدي تصلب العمل البارد الناتج عن هذه العملية إلى زيادة قوة وصلابة الملف المدلفن على البارد-، مع تقليل صلابته وليونته.
بالنسبة لتطبيقات الاستخدام النهائي-، يؤدي الدرفلة على البارد إلى تفاقم أداء الختم، مما يجعل المنتج مناسبًا للأجزاء ذات التشوه البسيط.
المزايا:
يمكنها تدمير هيكل الصب للسبائك الفولاذية، وتحسين حجم حبيبات الفولاذ، وإزالة عيوب البنية الدقيقة، وبالتالي جعل الهيكل الفولاذي أكثر كثافة وتحسين خواصه الميكانيكية. وينعكس هذا التحسن بشكل رئيسي على طول اتجاه التدحرج، بحيث لم يعد الفولاذ متناحيًا إلى حد ما؛ يمكن أيضًا لحام الفقاعات والشقوق والمسامية المتكونة أثناء الصب معًا تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين.
العيوب:
1. بعد الدرفلة على الساخن، يتم ضغط الشوائب غير المعدنية (بشكل رئيسي الكبريتيدات والأكاسيد، بالإضافة إلى السيليكات) الموجودة داخل الفولاذ إلى صفائح رقيقة، مما يؤدي إلى التصفيح. يؤدي التصفيح إلى تدهور خصائص الشد للصلب بشكل كبير في اتجاه السُمك، وقد يتسبب في تمزق الطبقات البينية أثناء انكماش اللحام. غالبًا ما يصل الإجهاد المحلي الناتج عن انكماش اللحام إلى عدة أضعاف إجهاد نقطة الخضوع، وهو أكبر بكثير من الإجهاد الناتج عن الحمل؛
2. الإجهاد المتبقي الناتج عن التبريد غير المتساوي. الضغط المتبقي هو إجهاد ذاتي داخلي-يوازن دون قوة خارجية. جميع المقاطع الفولاذية المدرفلة على الساخن ذات المقاطع العرضية المختلفة -تحتوي على هذا النوع من الإجهاد المتبقي. بشكل عام، كلما زاد حجم المقطع العرضي-للفولاذ، زاد الضغط المتبقي. على الرغم من أن الإجهاد المتبقي يتوازن ذاتيًا، إلا أنه لا يزال له تأثير معين على أداء مكونات الفولاذ تحت تأثير القوى الخارجية. على سبيل المثال، يمكن أن يكون لها آثار سلبية على التشوه، والاستقرار، ومقاومة التعب.
ثالثا. ملخص:
الفرق الرئيسي بين الدرفلة الباردة والدرفلة الساخنة هو درجة حرارة عملية الدرفلة. تشير كلمة "بارد" إلى درجة حرارة الغرفة، وتشير كلمة "ساخنة" إلى درجة حرارة عالية.
من وجهة نظر المعادن، يجب تمييز الحدود بين الدرفلة الباردة والدرفلة الساخنة بدرجة حرارة إعادة البلورة. وهذا يعني أن الدرفلة تحت درجة حرارة إعادة التبلور هي درفلة باردة، والدحرجة فوق درجة حرارة إعادة التبلور هي درفلة ساخنة. درجة حرارة إعادة بلورة الفولاذ هي 450-600 درجة.
تتمثل الاختلافات الرئيسية بين-الفولاذ المدرفل على الساخن والبارد-في:
1. المظهر وجودة السطح:
نظرًا لأن الصفائح المدرفلة على البارد يتم الحصول عليها من الصفائح المدرفلة على الساخن- بعد عملية الدرفلة على البارد، كما تشتمل الصفائح المدلفنة على البارد أيضًا على بعض التشطيبات السطحية، فإن الصفائح المدرفلة على البارد- تتمتع بجودة سطح أفضل (مثل خشونة السطح) من الصفائح المدلفنة على الساخن-. لذلك، إذا كانت هناك متطلبات عالية لجودة الطلاء والطلاء اللاحق للمنتج، فسيتم اختيار الألواح الملفوفة على البارد بشكل عام. يتم تقسيم الصفائح المدرفلة على الساخن - إلى صفائح مخللة وغير مخللة. تتميز الصفائح المخللة بلون معدني عادي نتيجة للتخليل، ولكن بما أنها ليست ملفوفة على البارد-، فإن جودة سطحها ليست عالية مثل الصفائح المدرفلة على البارد-. عادة ما تحتوي الصفائح غير المخللة على طبقة أكسيد على السطح، أو تبدو باهتة، أو تحتوي على طبقة سوداء من أكسيد الحديد. ببساطة، تبدو وكأنها تم تسخينها، وإذا تم تخزينها في بيئة سيئة، فعادةً ما يكون هناك بعض الصدأ.
2. الأداء: بشكل عام، تعتبر الخواص الميكانيكية للصفائح المدرفلة على الساخن-والباردة-متماثلة في التطبيقات الهندسية، على الرغم من أن الصفائح المدرفلة على البارد- تخضع لبعض أعمال التصلب أثناء عملية الدرفلة على البارد (ومع ذلك، فإن هذا لا يستبعد المواقف التي توجد فيها متطلبات صارمة بشأن الخواص الميكانيكية، وفي هذه الحالة يجب معالجتها بشكل مختلف). عادةً ما تتمتع الصفائح المدرفلة على البارد- بمقاومة خضوع وصلابة سطح أعلى قليلاً من الصفائح المدلفنة على الساخن-. تعتمد القيم المحددة على درجة التلدين للصفائح المدرفلة على البارد-. ومع ذلك، بغض النظر عن عملية التلدين، فإن قوة الصفائح المدرفلة على البارد-أعلى من قوة الصفائح المدرفلة على الساخن-.
3. أداء التشكيل: بما أن أداء الصفائح المدرفلة على البارد-والصفائح المدرفلة على الساخن-متشابهة بشكل أساسي، فإن العوامل المؤثرة على أداء التشكيل تعتمد على الاختلافات في جودة السطح. نظرًا لأن جودة سطح الصفائح المدرفلة على البارد- أفضل، بشكل عام، بالنسبة للصفائح الفولاذية من نفس المادة، فإن الصفائح المدلفنة على البارد-تتمتع بأداء تشكيل أفضل من الصفائح المدرفلة على الساخن-.
