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    淬火畸變

    發布者: 發布時間:2016/10/24 10:37:31 閱讀:次 【字體:

      (1)淬火冷卻過程產生畸變的原因

      圖2.40簡要地說明了冷卻過程中引起工件晴變的原因.圖中①號表示不同因素的共同作用。淬火工件的最終形狀應是各因素造成的畸變相互矗加的結果。

      圖2.40 工件冷卻過程畸變的原因

    圖2.40 工件冷卻過程畸變的原因

      (2)熱血力與組織應力的作用

      淬火冷卻過程中的熱應力和組織應力在淬火鞠變中起警重要作用。當初期熱應力(表面為拉應力?墨部為壓應力)超過鋼的屈服權限時(圖2.3I)便產生塑性交形,使鋼件的表面凸起、棱角變圓.趨于球狀,內孔兩端呈喇叭形。早期的組織應力正好和熱應力方向相反,表面為壓應力,C7部為拉應力.當超過鋼的屈服極限時(圖2.32),便產生塑性變形,使鋼件表面下凹.棱角變銳,內孔兩端則趨于收口形。

      在實際淬火過程中熱應力和組織應力同時存在,二者作用的大小又因具體情況不同而此沼彼長,有時以熱應力型為主,有時則以組織應力型為主。工件的形狀和尺寸、鋼的成分、奧氏體化的條件、淬火介質的冷卻特性和淬火冷卻方法等諸多因累都對淬火畸變有影響。

      (3)影響淬火酶變的因贏

      (1)鋼的成分和原始組織的影響。鋼的熱導串、淬透性、M.點溫度、馬氏體相變的體積增量及熱彈塑慘力1k行為答都和奧氏體化學成分和奧氏體化溫度有關.對鋼的熱應力和組織應力以及它們歷引起的變形有明晝的彤響。

      鋼在淬火前的原始組織對鋼的淬火畸變也有一定影內.原始組織為球狀珠光體或調質組織的淬火躊變小于原始組織為層片狀珠光體的工件。

      在工模具鋼中的碳化物偏拆使淬火酶變帶有方向性,沿帶狀碳化物方向的脹量大于垂直帶狀方向。

      2)零件的尺寸和形狀的影響。淳件的尺寸變化直接影響到淬硬深度和淬火應力分布。隨著工件壁停的增加,熱應力型的晌變趨向增大,壁厚減薄.則組織應力型的賄變趨向增大。

      鋼件的形狀對淬火陶變的影響極大,但因工件形狀干差萬別,還難以總結出普通的規律。粗略而言,鋼件的裁面對稱、各處壁厚比較均勻時,各部位冷卻比較均勻,畸變比較有規律。如工件的形狀復雜,壁厚相差大,形狀不對稱,使鋼件上各部位冷卻不均勻,淬硬層的厚度又不同,就會產生嚴霓的晴變。

      例如,因2.4]所示兩側不對稱的零件,在熱應力作用下向快冷面方向A起.而在組織應力作用下則向促冷面方向凸起。

      在實際生產中,不論是什么鋼種.非對稱零件在完全淬硬的槽況下.采用鹽水淬火多數是冷卻快的一面凸起.硝鹽分級淬火則多數是慢冷面凸起。如圖2.41所示的45鋼工件.垂直淬人鹽水中產生如圖所示的快冷面凸起,抽上的饅槽因寬度和深度之比不同,變形方向也不同,需視鉑槽兩測棱角處的快冷與槽底部慢冷二者之間以何者為主導而定。

      工件壁厚不均時也會增大畸變趨勢*圖2.42表示幾種凹模的變形趨勢,薄壁部位的型腔趨向脹大,厚壁處則趨向收縮。如果型腔是不通孔,內腔冷卻慢,在熱應力作用下,模具底面凸起(田2.43)。

      3)熱處理工藝的影響。改變奧氏體化溫度,熱應力和組織應力均隨之改變,并對淬火組織中馬氏體、強國奧氏體、碳化物等各相的比例有決定性的影響,而各相的比體積又互不相同(表2.1I),工具鋼的激變形淬火就是通過調節奧氏體化溫度來控制賄變的。

      冷卻方式對淬火賄變的影響比較大。降低馬氏體點以上的冷卻速度,可減少因熱應力而引起的畸變。降低馬氏體點以下的冷卻速度,可減少因組織應力引起的賄變。分級淬火和等溫淬火不僅使熱應力和組織應力都減少,而且組織應力的減少更顯著,常常是減小淬火噸變的有效方法。在等溫淬火時能得火時能得到比體積小于馬氏體的下貝氏體組織,從而可u顯著城小淬火畸變。

      表2.11 鋼中各種相的比體積

    表2.11 鋼中各種相的比體積

      4)淬火前后各種因素的綜合影響。除上面已提到的田意之外,淬火前機械加工、塑性成形、焊接及校直等都會在工件中造成殘留內應力,如果未經去應力處理,會在淬火加熱時因殘圖應力的松弛而引起畸變。此外.淬火加熱時工件故量方法不當或夾具不良以及鋼自重的作用也會造成顯著的畸變。

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