Định hướng và căn chỉnh hạt: Trong quá trình rèn, kim loại phải chịu áp suất và nhiệt độ cao, khiến cấu trúc hạt thẳng hàng theo hướng của lực tác dụng. Sự liên kết này giúp tăng cường các tính chất cơ học của các thanh rèn, đặc biệt là về độ bền kéo và khả năng chống va đập. Khi các thớ thẳng hàng với chiều dài của thanh, chúng mang lại khả năng chống giãn dài và biến dạng vượt trội dưới lực kéo, làm cho các thanh có khả năng chịu được ứng suất và tải trọng vận hành cao hơn trong các ứng dụng khác nhau.
Kích thước hạt: Quá trình rèn tinh chỉnh cấu trúc hạt, dẫn đến kích thước hạt nhỏ hơn và đồng đều hơn. Kích thước hạt nhỏ hơn có lợi vì chúng làm tăng độ bền và độ dẻo dai của vật liệu. Điều này là do thực tế là các hạt nhỏ hơn cản trở sự chuyển động của các sai lệch, đó là những khuyết tật trong mạng tinh thể tạo điều kiện cho biến dạng dẻo. Cấu trúc hạt mịn hơn giúp tăng cường độ bền (như được mô tả bởi mối quan hệ Hall-Petch) và khả năng chống mỏi được cải thiện, dẫn đến khả năng chống mài mòn và hư hỏng cao hơn trong điều kiện tải theo chu kỳ.
Dòng hạt: Quá trình rèn thúc đẩy dòng hạt liên tục và đồng nhất trong toàn bộ vật liệu, làm giảm sự hiện diện của các điểm yếu và điểm gián đoạn. Dòng hạt không bị gián đoạn này giảm thiểu tác động của ranh giới hạt, nếu không thì có thể đóng vai trò là nơi tập trung ứng suất và dẫn đến hư hỏng sớm. Kết quả là tạo ra một thanh rèn có khả năng chống mỏi được tăng cường và tính toàn vẹn về cấu trúc cao hơn, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng chịu được môi trường năng động và ứng suất cao.
Loại bỏ độ xốp và tạp chất: Nhiệt độ và áp suất cao liên quan đến quá trình rèn giúp đóng các khoảng trống bên trong và loại bỏ các tạp chất phi kim loại có thể có trong nguyên liệu thô. Những thể vùi và độ xốp này có thể đóng vai trò là chất tăng ứng suất và vị trí tạo mầm cho các vết nứt. Bằng cách loại bỏ những điểm không hoàn hảo này, các thanh rèn đạt được mức độ đồng nhất và độ tin cậy cao hơn. Điều này mang lại hiệu suất vượt trội vì vật liệu ít có khả năng gặp phải sự cố không mong muốn do điểm yếu bên trong.
Thuộc tính đồng nhất: Thanh rèn thường thể hiện các đặc tính cơ học ổn định hơn so với các đặc tính được tạo ra bằng cách đúc hoặc gia công. Điều này là do quá trình rèn giúp tinh chỉnh cấu trúc vi mô một cách hiệu quả và giảm sự không nhất quán của vật liệu. Kết quả đồng nhất về các tính chất cơ học, chẳng hạn như độ bền kéo, độ cứng và độ dẻo, đảm bảo rằng các thanh rèn hoạt động có thể dự đoán được và đáng tin cậy trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Tính đồng nhất này rất cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi đặc tính vật liệu chính xác và nhất quán, góp phần nâng cao độ bền và hiệu quả tổng thể của các bộ phận.
