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了解热处理应力对淬火裂纹的影响

           存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素,对淬火裂纹的产生都有促成作用,但只有在拉应力场内才会表现出来,若在压应力场内并无促裂作用,淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。
           为了淬火的目的,通常加速零件在高温段内的冷却速度,并使之大于钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而控制纵裂的目的。其效果将随高温冷却速度的增加而增加。而且,在能淬透的情况下,截面尺寸越大的工件,虽然实际冷却速度缓,开裂的危险性却反而愈大。
           这都是由于这类钢的热应力随尺寸的增加实际冷却速度减慢,热应力减小,组织应力随尺寸的增加而增加,然后形成以组织应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特点造成的。并与冷却愈慢应力愈小的传统观念大相径庭。对这类钢件而言,在正常条件下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂。避免淬裂的原则是尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性。实行马氏体转变区内的缓冷却不能规避纵裂的形成。一般情况下只能产生在非淬透性件中的弧裂,虽以整体冷却为形成条件,可是它的形成原因,却不在冷却本身而是淬火件局部位置,在高温临界温度区内的冷却速度显著减缓,因而没有淬硬所致。产生在大型非淬透性件中的横断和纵劈,是由以热应力为主要成份的残余拉应力作用在淬火件,而在淬火件末淬硬的截面中间处,先形成裂纹并由内往外扩展而造成的。为了避免这类裂纹产生,往往使用水--油双液淬火工艺。在此工艺中实施高温段内的冷却,目的在于让外层金属得到马氏体组织;而从内应力的角度来看,这时快冷有害无益。
           其次,冷却后期缓冷的目的,主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中间部位金属的收缩速度,从而合乎减小应力值和控制淬裂的目的。
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2020/09/03 10:44:35 142 次

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