一定要掌握的三種熱處理方式：形狀畸變，體積畸變，微畸變
工件的熱處理畸變，按其產(chǎn)生時期來分，有淬火時產(chǎn)生的畸變（即淬火畸變）和熱處理后放置時間內(nèi)產(chǎn)生的畸變（即時效畸變）。按產(chǎn)生畸變的形式可分為：形狀畸變（幾何形狀的翹曲、扭曲、彎曲）和體積畸變（體積的脹縮）。然而，實(shí)際上這兩種形式的畸變很少單獨(dú)存在，由于鋼材成分、工件加工形狀差異和工藝操作等因素影響，上述兩種形式經(jīng)常同時發(fā)生。
1.形狀畸變
工件熱處理的形狀畸變有多種原因。加熱過程中殘余應(yīng)力的釋放，淬火時產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力以及工件自重都會使工件發(fā)生不均勻的塑性變形而造成形狀畸變。
工件細(xì)長，爐底不平，工件在爐中呈搭橋狀態(tài)放置時，當(dāng)加熱至奧氏體化溫度下保溫過程中，常因自重產(chǎn)生蠕變畸變，這種畸變與熱處理應(yīng)力無關(guān)。工件在熱處理前由于各種原因可能存在內(nèi)應(yīng)力，例如，細(xì)長零件經(jīng)過校直，大進(jìn)給量切削加工，以及預(yù)先熱處理操作不當(dāng)?shù)纫蛩兀紩诠ぜ行纬蓺堄鄳?yīng)力。熱處理加熱過程中，由于鋼的屈服強(qiáng)度隨溫度的升高而降低，當(dāng)工件中某些部位的殘余應(yīng)力達(dá)到其屈服時，就會引起工件的不均勻塑性變形而造成形狀畸變和殘余應(yīng)力的松弛。
加熱時產(chǎn)生的熱應(yīng)力，受鋼的化學(xué)成分、加熱的速度、工件的大小形形狀的影響很大。導(dǎo)熱性差的高合金鋼，加熱速度過快，工件尺寸大、形狀復(fù)雜、各部分厚薄不均勻，會致使工件各部分的熱膨脹程度不同而形成很大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致工件不均勻塑性變形，從而產(chǎn)生形狀畸變。
與工件加熱時情況相比，工件冷卻時產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力對工件的變形影響更大。熱應(yīng)力引起的變形主要發(fā)生在熱應(yīng)力產(chǎn)生的初期，這是因?yàn)槔鋮s初期工件內(nèi)部仍處于高溫狀態(tài)，塑性好，在瞬時熱應(yīng)力作用下，心部因受多向壓縮易發(fā)生屈服而產(chǎn)生塑性變形。冷卻后期，隨工件溫度的降低，鋼的屈服強(qiáng)度升高，相對來說塑性變形變得更加困難，冷卻至室溫后，冷卻初期的不均勻塑性變形得以保持下來造成工件的變形。
2.體積畸變
工件經(jīng)熱處理后其金相組織發(fā)生了改變，各種組織的比體積差異引起工件呈比例的脹縮，體積變化不會影響該工件原來的形狀。例如，齒輪軸的軸向伸長、縮短等。這類畸變量一般較小，目測很難判斷。
工件的體積畸變與各相組織轉(zhuǎn)變時成分和合應(yīng)力有關(guān)，而與熱處理應(yīng)力作用的大小無關(guān)。體積變化的大小與下列因素和條件有關(guān)：①淬火前后組織比體積差越大，體積的畸變越大；②提高淬火溫度，奧氏體中合金元素的含量提高，使馬氏體的比體積增大，殘留奧氏體增加；③全部淬透后的工件體積畸變最大。
3.微畸變
微畸變是由于熱處理后的不穩(wěn)定組織（如淬火后的馬氏體和殘留奧氏體）和不穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)（無論壓應(yīng)力或拉應(yīng)力），在常溫或零下溫度較長時間的放置或使用過程中，逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變并趨于穩(wěn)定，由此而伴隨有畸變的出現(xiàn)。例如，滲碳或感應(yīng)淬火后的齒輪齒形、表面形狀的變化（如公法線長度和齒厚變化），其是造成齒輪工作時產(chǎn)生噪聲的原因之一。
| |
|
? 請關(guān)注 微信公眾號: steeltuber. 轉(zhuǎn)載請保留鏈接: http://www.yaqiao.net.cn/Steel-Knowledge/3JiBian.html
|