影響軸鍛件熱處理內(nèi)應(yīng)力的因素有哪些？
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發(fā)表時(shí)間：2019-04-11 18:54
軸鍛件熱處理時(shí)可能產(chǎn)生的三種基本類(lèi)型的內(nèi)應(yīng)力，在實(shí)際生產(chǎn)中，軸鍛件總是同時(shí)產(chǎn)生二種或三種基本內(nèi)應(yīng)力，所以實(shí)際工件熱處理后的殘余應(yīng)力是幾種基本內(nèi)應(yīng)力疊加的結(jié)果。疊加后的殘余應(yīng)力分布情況是很復(fù)雜的，與熱處理工藝的具體參數(shù)密切相關(guān)。下面具體分析影響軸鍛件熱處理內(nèi)應(yīng)力的主要因素。
心部未淬透情況下的殘余應(yīng)力，在未淬透的情況下，內(nèi)應(yīng)力分布是熱應(yīng)力類(lèi)型的，表面淬透層中產(chǎn)生的是壓應(yīng)力，因而表面淬裂的傾向性較小。但是，這時(shí)心部產(chǎn)生的是拉應(yīng)力，而且當(dāng)淬透層很深而心部很小時(shí)，心部拉應(yīng)力去范圍很小，數(shù)值很大。
心部淬透情況下的殘余應(yīng)力，當(dāng)軸鍛件是完全淬透的情況下，殘余應(yīng)力的分布主要是由熱應(yīng)力和組織應(yīng)力疊加的結(jié)果。當(dāng)軸鍛件直徑較小時(shí)，疊加后的殘余應(yīng)力的分布是組織應(yīng)力類(lèi)型的，說(shuō)明這時(shí)組織應(yīng)力是主要的。當(dāng)直徑增大時(shí)，殘余應(yīng)力將逐漸變?yōu)闊釕?yīng)力類(lèi)型，這說(shuō)明隨著工件的直徑增加，熱應(yīng)力的作用越來(lái)越大，這時(shí)軸鍛件離表面一定距離的中間部分出現(xiàn)切向應(yīng)力和軸向應(yīng)力的峰值，而且往往是軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力，所以不太大的圓柱形工件淬透時(shí)，往往容易形成縱裂。
鋼種的影響，隨著鋼中碳含量的增加，組織應(yīng)力的作用增強(qiáng)，而熱應(yīng)力的作用減弱。鋼中加入合金元素不僅可提高鋼的高溫強(qiáng)度而且可以提高過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，減少鋼的臨界冷速，疊加可以采用油淬。
淬火溫度與冷速的影響，冷速愈大，軸鍛件的內(nèi)外溫差愈大，熱應(yīng)力增加。對(duì)軸鍛件因其殘余應(yīng)力本來(lái)就是熱應(yīng)力型分布，增加冷速，將使其表面的壓應(yīng)力值和心部的拉應(yīng)力值增加。因此在滿(mǎn)足力學(xué)性能要求的情況下應(yīng)盡量減小冷速。
中心孔的影響，大型軸鍛件的熱處理應(yīng)力一般是熱應(yīng)力類(lèi)型的，即表面受壓，心部受拉。而大型軸鍛件的心部組織一般都比較差，冶金缺陷也比較多，為防止心部在熱處理拉應(yīng)力作用下缺陷的進(jìn)一步擴(kuò)張，甚至造成斷裂，所以一般都將大型軸鍛件在熱處理前加工中心孔，把這部分缺陷去掉。
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