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深冷处理—影响热处理变形的因素有哪些

文章出处:www.cnsudong.com 人气:发表时间:2019-01-09 09:53

深冷处理—影响热处理变形的因素有哪些
在金属材料热处理中,有时候会出现材料变形的情况,那么这是怎么回事呢?在热处理中,引起材料变形的原因有哪些?
深冷处理—影响热处理变形的因素有哪些
影响热处理变形的因素有哪些
因素一、加热与变形
当加热大型工件时,存在残余应力或者加热不均匀,均可产生变形。残余应力主要来源于加工过程。当存在这些应力时,由于随着温度的升高,钢的屈服强度逐渐下降,即使加热很均匀,很轻微的应力也会导致变形。一般,工件的外缘部位残余应力较高,当温度的上升从外部开始进行时,外缘部位变形较大,残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。
因素二、冷却与变形
在热处理淬火过程中,冷却不均时将产生热应力导致变形发生。因工件的外缘和内部存在冷却速度差异,该热应力是不可避免的,淬火情况下,热应力与组织应力叠加,变形更为复杂。加之组织的不均匀、脱碳等,还会导致相变点出现差异,相变的膨胀量也有所不同。
总之,“变形”是相变应力和热应力共同所致,但并非全部应力都消耗在变形上,而是一部分作为残余应力存在于工件中,这种应力就是导致时效变形和时效裂纹的原因。
因素三、冷处理与变形
冷处理促进马氏体转变,温度较低,产生的变形比淬火冷却要小,但此时产生的应力较大,由于残余应力、相变应力和热应力等的叠加容易导致开裂。
因素四、回火与变形
工件在回火过程中由于内应力的均匀化、减小甚至消失,加上组织发生变化,变形趋于减小,但同时,一旦出现变形,也是很难矫正的。为了矫正这种变形,多采用加压回火或喷丸硬化等方法。
因素五、重复淬火与变形
通常情况下,一次淬火后的工件未经过中间退火而进行重复淬火,将增大变形。重复淬火引起的变形,经过重复淬火,其变形累加而趋于球状,容易产生龟裂,但形状相对稳定了,不再容易产生变形了,因此重复淬火前应增加中间退火,重复淬火次数应小于等于2次(不含首次淬火)。
因素六、残余应力与变形
加热过程中,在450℃左右,钢由弹性体转变为塑性体,因此很容易呈上升塑性变形。同时,残余应力在约高于此温度时也将因再结晶而消失。因此,快速加热时,由于工件内外部存在温度差,外部达到450℃变成了塑性区,受而内部温度较低处存在残余应力作用而发生变形,冷却后,该区域就是出现变形的地方。由于实际生产过程中,很难实现均匀、缓慢加热,淬火前进行消除应力退火是非常重要的,除了通过加热消除应力外,对于大型零件采用振动消除应力也是有效的。

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