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我做不到热处理没有变形,只是减少了变形!

时间:2017-09-11 10:32:53 来源:

在实际生产中,热处理变形给后续工序,特别是机械加工增加了很多困难,影响了生产效率,因变形过大而导致报废,增加了成本。变形是热处理比较难以解决的问题,要完全不变形是不可能的,一般是把变形量控制在一定范围内。


一、热处理变形产生的原因
钢棒热处理的加热、冷却过程中可能会产生变形,甚至开裂,其原因是由于淬火应力的存在。淬火应力分为热应力和组织应力两种。由于热应力和组织应力作用,使热处理后零件产生不同残留应力,可能引起变形。当应力大于材料的屈服强度时变形就会产生,因此,淬火变形还与钢的屈服强度有关,材料塑性变形抗力越大,其变形程度越小。
 
1.热应力
在加热和冷却时由于零件表里有温差存在造成热胀冷缩的不一致而产生热应力。零件由高温冷却时表面散热快,温度低于心部,因此表面比心部有更大的体积收缩倾向,但受心部阻碍而使表面受拉应力,而心部则受压应力。表里温差增大应力也增大。
 
2.组织应力
组织应力是因为奥氏体与其转变产物的比容不同,零件的表面和心部或零件各部分之间的组织转变时间不同而产生的。由于奥氏体比容最小,淬火冷却时必然发生体积增加。淬火时表面先开始马氏体转变,体积增大,心部仍为奥氏体体积不变。由于心部阻碍表面体积增大,表面产生压应力,心部产生拉应力。
 

二、减少和控制热处理变形的方法
1.合理选材和提高硬度要求
对于形状复杂,截面尺寸相差较大而又要求变形较小的零件,应选择淬透性较好的材料,以便使用较缓和的淬火冷却介质淬火。对于薄板状精密零件,应选用双向轧制板材,使零件纤维方向对称。对零件的硬度要求,在满足使用要求前提下,尽量选择下限硬度。
 
2.正确设计零件
零件外形应尽量简单、均匀、结构对称,以免因冷却不均匀,使变形开裂倾向增大。尽量避免截面尺寸突然变化,减少沟槽和薄边,不要有尖锐棱角。避免较深的不通孔。长形零件避免截面呈横梯形。
 
3.合理安排生产路线,协调冷热加工与热处理的关系
对于形状复杂、精度要求高的零件,应在粗、精加工之间进行预先处理,如消除应力、退火等。做好预热钢棒热处理,使组织更加均匀化。
 

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