影响轴锻件热处理内应力的因素有哪些?

2019-04-11 18:48 admin
       轴锻件热处理时可能产生的三种基本类型的内应力,在实际生产中,轴锻件总是同时产生二种或三种基本内应力,所以实际工件热处理后的残余应力是几种基本内应力叠加的结果。叠加后的残余应力分布情况是很复杂的,与热处理工艺的具体参数密切相关。下面具体分析影响轴锻件热处理内应力的主要因素。

      心部未淬透情况下的残余应力,在未淬透的情况下,内应力分布是热应力类型的,表面淬透层中产生的是压应力,因而表面淬裂的倾向性较小。但是,这时心部产生的是拉应力,而且当淬透层很深而心部很小时,心部拉应力去范围很小,数值很大。

       心部淬透情况下的残余应力,当轴锻件是完全淬透的情况下,残余应力的分布主要是由热应力和组织应力叠加的结果。当轴锻件直径较小时,叠加后的残余应力的分布是组织应力类型的,说明这时组织应力是主要的。当直径增大时,残余应力将逐渐变为热应力类型,这说明随着工件的直径增加,热应力的作用越来越大,这时轴锻件离表面一定距离的中间部分出现切向应力和轴向应力的峰值,而且往往是轴向应力大于切向应力,所以不太大的圆柱形工件淬透时,往往容易形成纵裂。
 

       钢种的影响,随着钢中碳含量的增加,组织应力的作用增强,而热应力的作用减弱。钢中加入合金元素不仅可提高钢的高温强度而且可以提高过冷奥氏体的稳定性,减少钢的临界冷速,叠加可以采用油淬。
淬火温度与冷速的影响,冷速愈大,轴锻件的内外温差愈大,热应力增加。对轴锻件因其残余应力本来就是热应力型分布,增加冷速,将使其表面的压应力值和心部的拉应力值增加。因此在满足力学性能要求的情况下应尽量减小冷速。

       中心孔的影响,大型轴锻件的热处理应力一般是热应力类型的,即表面受压,心部受拉。而大型轴锻件的心部组织一般都比较差,冶金缺陷也比较多,为防止心部在热处理拉应力作用下缺陷的进一步扩张,甚至造成断裂,所以一般都将大型轴锻件在热处理前加工中心孔,把这部分缺陷去掉。
 

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