Neun Faktoren, die die Wärmebehandlung beeinflussen (一)

Zunächst die Gründe für die Verformung

Die Hauptursache für die Verformung von Stahl ist das Vorhandensein von inneren Spannungen oder von außen einwirkenden Spannungen im Stahl. Die innere Spannung wird durch eine ungleichmäßige Temperaturverteilung oder Phasenumwandlung verursacht, und die Restspannung ist auch eine der Ursachen. Die durch die äußere Belastung verursachte Verformung wird hauptsächlich durch den "Zusammenbruch" verursacht, der durch das Gewicht des Werkstücks verursacht wird. In besonderen Fällen sollte auch das durch die Kollision zu erwärmende Werkstück oder die durch das Einspannen des Spannwerkzeugs verursachte Vertiefung berücksichtigt werden. Die Verformung umfasst elastische Verformung und plastische Verformung. Maßänderungen basieren hauptsächlich auf Gewebetransformationen und weisen daher die gleiche Ausdehnung und Kontraktion auf. Wenn sich jedoch Löcher oder komplex geformte Werkstücke auf dem Werkstück befinden, führt dies zu einer zusätzlichen Verformung. Wenn das Abschrecken eine große Menge Martensit bildet, tritt eine Expansion auf, und wenn eine große Menge an Restaustenit erzeugt wird, wird dieser entsprechend geschrumpft. Darüber hinaus tritt während des Temperns im Allgemeinen eine Schrumpfung auf, und legierter Stahl mit Sekundärhärtungsphänomen dehnt sich aus. Wenn eine kryogene Behandlung durchgeführt wird, dehnt sie sich durch Martensit von Restaustenit weiter aus. Das spezifische Volumen dieser Strukturen folgt Wenn der Kohlenstoffgehalt zunimmt, erhöht die Kohlenstoffmenge auch die Dimensionsänderung.

Zweitens die Hauptauftrittsperiode der Abschreckverformung

1. Erwärmungsvorgang: Während des Erwärmungsvorgangs wird das Werkstück aufgrund der allmählichen Auflösung der inneren Spannung verformt.

2. Isolationsprozess: Die Hauptschwerkraftkollapsverformung, dh Zusammenbruch und Biegung.

3. Abkühlvorgang: Verformung durch ungleichmäßige Kühlung und Gewebetransformation.

Drittens Erwärmung und Verformung

Wenn ein großes Werkstück erhitzt wird, gibt es eine Restspannung oder ungleichmäßige Erwärmung, und es kann zu Verformungen kommen. Die Eigenspannung wird hauptsächlich aus der Verarbeitung abgeleitet. Wenn diese Spannungen vorhanden sind, nimmt die Streckgrenze des Stahls mit steigender Temperatur allmählich ab, und selbst wenn die Erwärmung gleichmäßig ist, führt eine sehr geringe Spannung zu einer Verformung.

Im Allgemeinen ist die Eigenspannung an der Außenkante des Werkstücks relativ hoch. Wenn die Temperatur von außen ansteigt, wird der äußere Randabschnitt stark verformt, und die durch die Eigenspannung verursachte Verformung umfasst eine elastische Verformung und eine plastische Verformung.

Die thermische Belastung und die beabsichtigte Spannung, die während des Erhitzens erzeugt werden, sind beide Ursachen der Verformung. Je schneller die Erwärmungsrate, desto größer die Werkstückgröße und je größer die Querschnittsänderung ist, desto größer ist die Erwärmungsverformung. Die thermische Belastung hängt vom Grad der ungleichmäßigen Verteilung der Temperatur und des Temperaturgradienten ab, die beide für Unterschiede in der thermischen Ausdehnung verantwortlich sind. Wenn die thermische Belastung höher ist als die Hochtemperatur-Streckgrenze des Materials, wird eine plastische Verformung verursacht, und diese plastische Verformung erscheint als "Verformung".

Die Phasenumwandlungsbelastung wird hauptsächlich durch die Ungleichheit des Phasenübergangs verursacht, das heißt, wenn ein Teil des Materials einen Phasenübergang durchläuft und andere Teile keinen Phasenwechsel erfahren haben. Eine plastische Verformung tritt auf, wenn die Struktur des Materials in Austenit umgewandelt wird, wenn es beim Erhitzen eine Volumenschrumpfung erfährt. Wenn in allen Teilen des Materials der gleiche Gewebeübergang gleichzeitig auftritt, wird keine Spannung erzeugt. Aus diesem Grund kann ein langsames Erwärmen die Erwärmungsverformung geeignet reduzieren, und es ist bevorzugt, ein Vorheizen zu verwenden.

Darüber hinaus gibt es viele Fälle von "Kollaps" -Verformung aufgrund des Eigengewichts während des Erhitzens. Je höher die Erwärmungstemperatur ist, desto länger ist die Erwärmungszeit und desto schwerwiegender ist das Phänomen des "Zusammenbruchs".

Viertens Abkühlung und Verformung

Wenn die Kühlung ungleichmäßig ist, werden thermische Spannungen erzeugt, die eine Verformung verursachen. Die thermische Belastung ist aufgrund der unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeit zwischen der Außenkante und dem inneren Teil des Werkstücks unvermeidlich. Im Fall des Abschreckens überlagern sich die thermische Spannung und die strukturelle Spannung, und die Verformung ist komplizierter. Darüber hinaus führen die Ungleichmäßigkeit der Organisation, die Entkohlung usw. auch zu Unterschieden im Phasenübergangspunkt, und die Ausdehnung des Phasenwechsels wird ebenfalls unterschiedlich sein.

Kurz gesagt wird "Verformung" durch die Kombination von Phasenumwandlungsspannung und thermischer Belastung verursacht, jedoch wird nicht die gesamte Spannung bei der Verformung verbraucht, sondern ein Teil der Eigenspannung ist im Werkstück vorhanden. Diese Beanspruchung ist die Ursache der Alterungsverformung und des Alterungsrisses.

Die durch Abkühlung verursachte Verformung äußert sich in folgenden Formen:

1. In der Anfangsphase der schnellen Abkühlung ist die abgeschreckte Seite versenkt und wird dann zu einer Ausbuchtung. Folglich ist die Kaltseite konvex. Dieser Fall wird durch die durch thermische Beanspruchung verursachte Verformung und durch die Phasenänderung verursachte Verformung verursacht.

2. Die durch thermische Belastung verursachte Verformung besteht darin, dass der Stahl tendenziell sphäroidisiert wird (siehe Abbildung 1) und die durch die Phasenumwandlungsspannung verursachte Verformung tendenziell um die Achse gewickelt wird (siehe Abbildung 2). Daher ist die durch das Abkühlen durch Abschrecken verursachte Verformung eine Kombination der beiden (Fig. 3), und unterschiedliche Verformungen sind in Fig. 4 gemäß dem Abschreckverfahren gezeigt.

3. Wenn das innere Loch teilweise abgeschreckt ist, zieht sich das innere Loch zusammen. Wenn das gesamte ringförmige Werkstück erwärmt und abgeschreckt wird, nimmt sein Außendurchmesser immer zu, und der Innendurchmesser nimmt zu und nimmt entsprechend der Größe ab. Wenn der Innendurchmesser groß ist, nimmt der Innendurchmesser zu, der Innendurchmesser ist klein und der Innendurchmesser schrumpft.