При нагреве сопротивление металла деформации значительно снижается, т. е. уменьшается предел текучести. Для успешной обработки давлением необходимо точно знать, до каких температур нагревать металл.
Существует определённая температура, своя для каждого металла и сплава, называемая температурой рекристаллизации Тр. Она тоже имеется в справочниках, но её можно определить, зная температуру плавления Тпл, по формулам:
Тр = 0,4∙Тпл – для металлов,
Тр = (0,6÷0,7)∙Тпл – для сплавов.
Обратите внимание: Тпл = tпл + 273. (Т – температура в кельвинах, t – в градусах Цельсия.)
Температура рекристаллизации является границей между областями горячей и холодной деформации. Деформация при температурах ниже tр называется холодной, а выше tр – горячей.
Значения tр для некоторых материалов:
чистое железо – 450 ºС,
углеродистая сталь – 550-650 ºС,
медь – 270 ºС,
свинец – –33 ºС.
В результате холодной пластической деформации искажается кристаллическая структура металла; зёрна, из которых он состоит, вытягиваются в одном направлении; возрастает прочность и снижается пластичность. Это явление называется наклёп. Деформировать наклепанный метал труднее, нужны большие усилия, более мощное оборудование. Поэтому холодная пластическая деформация применяется реже, только для самых пластичных металлов или заготовок малого сечения (листы, проволока). Волочение и листовая штамповка обычно осуществляются вхолодную. При этом достигается высокая точность размеров и чистота поверхности. Есть возможность влиять на свойства изделия за счёт разной степени наклепа.
При горячей пластической деформации наклёп не возникает, т. е. металл не упрочняется. Сопротивление металла при горячей пластической деформации примерно в 10 раз меньше, чем при холодной. Поэтому можно получить большую величину деформации. Но в процессе нагрева на металле образуется окалина (слой оксидов), что снижает качество поверхности и точность размеров. Прокатка, ковка, прессование, объёмная штамповка обычно выполняются как горячая обработка давлением.