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热处理畸变原因分析及畸变规律

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热处理畸变原因分析及畸变规律

发布日期:2017-07-14 作者:http://www.2005xj.com 点击:

金属热处理工件在淬火时,既有热应力的影响,又有组织应力的影响。其畸变也是热应力与组织应力共同作用的结果。不过有时是以热应力为主,有时则是以组织应力为主。同时,还将受到其他因素的影响。然而,究竟产生趋向于何种形式的畸变,其材料的淬透性和钢材Ms点的位置具有重要影响。而二者又取决于钢的成分等。


对于屈服强度较高的工件,淬火未淬透时,冷却初期,表层冷速较快而发生较大的收缩,却因心部较慢收缩而受到阻碍,从而使表层具有拉应力,心部承受压应力作用。将引起表层的塑性拉伸畸变。在随后的冷却过程心部温度也下降较快造成应力反向,心部发生了奥氏体→珠光体转变,又进一步增大了表层的塑性畸变。当表层温度降至Ms点以下时,即发生马氏体转变而加速了应力反向,表层的膨胀使心部显现拉应力状态,如超过其屈服强度时,就产生伸长(胀大)的畸变,即倾向于组织应力型的畸变。对于高碳钢来说,因Ms点较低,屈服强度高,一般只发生冷却初期的热应力型的畸变,即趋于球形化。

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对于一般结构钢来说,Ms点较高,屈服强度较低。因而淬透性越好的钢,其表层的相转变引起心部塑性拉伸畸变就越显著。即承受热应力与组织应力的综合作用,产生以组织应力为主的相变畸变。


对于淬透性良好的钢材,进行淬透淬火时,冷却的初期,即表层和心部都在Ms点以上时,表层急冷收缩受内部的阻碍而产生拉应力,心部受压应力作用。当表层冷至Ms点以下,发生马氏体转变而进行膨胀,却受到心部的限制,因而加速了应力反向,使心部受拉应力作用,并导致组织应力型的相变畸变。当心部也冷至Ms点以下时,心部发生马氏体转变时便发生再度的应力反向,使表层具有拉应力,心部受压应力作用。


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