淬火变形

董敬松¹³³³⁷⁸⁸³⁰⁸⁶热处理知识2022-03-02 14:131893

1.残余应力和变形

钢加热到约450℃时就从弹性体变为塑性体,此时易发生塑性变形。另一方面,加热到约高于450℃以上时,由于再结晶残余而应力消失。因此只要不快速加热.即使有残余应力也不会因为加热而发生变形。

但是,如果快速加热,加热到450℃以上的部分会变为塑性体,该塑性体受到内部低温部位残余应力的作用而发生变形。这些部位冷却下来后,变形就显示出来了。因为真空炉加热缓慢,所以加热变形少。然而即使在真空炉内加热的零件,如果在油中淬火,也会发生与普通电炉加热一样的淬火应变。

均匀而缓慢地加热,在热处理现场中很难做到,因此,要避免淬火应变的零件应先做好消除应力退火,除用热处理方法消除应力之外,对于大型零件,用机械振劝的方法消除应力也很有效。

2.如何防止变形.

变形是相变应力和热应力综合作用的结果,为防止变形,最要紧的是使这些应力尽量少。

(1)在淬火前应该把加工应力(内应力)预先消除,其中应该认真做好退火,至少要进行消除应力退火( 450~ 600℃)。

(2)应该缓慢而均匀地进行加热,对钢件最好进行预热,第一级预热采用400℃,第二级预热采用靠近临界温度以下的温度为宜。

(3)为防止由自重引起的下垂,应该在加热炉床上敷设铁板,或使用支撑件。支撑件的间隔为: 1≤3d(d为工件直径)。最好采用把零件悬挂起来的加热方法。

(4)应该进行奥氏体 等温淬火或分级淬火,或热浴淬火。

(5)应该进行加压淬火(pressqlencl)或模压淬火(diequench}等的模具挾持淬火。

(6)应该加上反翘曲措施后再进行淬火。

(7)应该在产生淬火弯曲的一侧绑上加强筋后再进行淬火。

(8)应该使零件壁厚均匀,开工艺孔及可拆卸孔,或在壁薄的地方填上石棉、粘土等。

再者,为防止有色金属的变形,很久以来一直盛行着模压淬火法(即淬火时把淬火件装在模子中进行冷却,以防止变形一译者注)。这种淬火方法的变形最小,为了获得规定的形状多利用这种方法。通常用的格里森齿轮成型淬火机就是普通的模压淬火机。铝合金、钛合金板、17- -7pH不锈钢(弥散硬化不锈钢)的精密淬火(整形淬火)广泛应用这种模压淬火方法。下述三利模压淬火方法已进入实用阶段。

①压铸模淬火法( sliot dlie quenching). 只使 用阳模,在阴模上使用硬钢球粒,所以加工模型只要一半工时就够了,这不仅能降低成本,而且适用于形状要求非常精密的零件.此法现在已应用于铝合金。

②预应力成型法( pre- stress forming, 另一名称为蜥变成型法).这种方法是在常温下,把零件用夹具夹脊,以小于材料屈服点的力夹紧,然后加热到人工时效温度,若温度上升,则屈服点下降,外力自然会超过丽服点,因此零件发生永久变形而成型,即利用蝎变成型的方法。

③热模精压法( hot forming或hot sizing). 把零件预先粗成型,然后放入热模内( 450~750℃ )加压精密成型的方法,叫做热模精压法.在防止淬火变形的方法中,还有一种称为空白处理法(blank treatmnent)。 这种方法是预先施行同正式热处理相似的处理。

例如为防止高频淬火齿轮内径的变化,预先将其外部周围用高频加热,并原封不动地放冷,把内径进行精加工之后,再将该齿轮的外部周围进行正式高频淬火。这样由于高频淬火中所发生的内径变化已在预备处理中出现过,所以就不再发生太大的变形了。还有,渗碳淬火的齿轮是将其毛坯(在极端的情况下是用棒料)进行淬火和回火后,再切齿加工,接着渗碳、淬火,按照这个顺序进行的方法在生产现汤中已广泛应用,并敢得好的成效。

为防止淬火变形,最好尽量降低淬火温度。其中氮化后再淬火的方法已在生产中应用。钢经渗氮与经渗碳一样,临界点下降,因此淬火温度(奥氏体化温度)可以下降,从而减轻淬火变形。

3.如何矫正变形

(1)应进行加压回火(press temper). 加压回火.是利用组织变化所卢生的塑性流动,因此越是淬透的零件,加压回火越有效,而且只进行一次就行了。若没有组织变化,即使反复加压回火也是徒劳的。加压回火法所加的压力大,且加压时间长,所以是个有效的矫正变形的方法。

(2)在回火加热中施加外力。这个方法常用于矫正弯曲但所加的压力小而且时间短.所以很难说是个有效和适宜的方法。

(3)利用喷丸硬化法。这个方法用于矫正薄壁零件的形状。用此方法经喷丸的一侧会凸出来,利用这一特点,可以对预使其凸出的-侧进行喷丸硬化处理。

4.淬火变形的试验方法

通常所用的试样是半月形的试片,图3--9所 示是美海军C型试片( Navy C test pier( )。将这种试片从淬火温度投入指定的淬火液中进行瘁火,而后测量试件的下述五.种尺寸变化,①外径;②内径;③开口部位的开度;④壁厚;⑥厙度。将测得结果进行比较和研究,从而得到各种试样淬火变形的难易程度。

有的试祥在壁厚的地方开-一个如图3--10所示的缺口,就能测定发生淬火变形的难易程度。

淬火变形-钢铁百科

检验淬火变形有两种方法,一种是使试片的材质(钢)固定不变,通过改变淬火方法(冷却方法)检验发生淬火变形的难易:另- -种是使冷却方法固定不变,逎过改变试片的材质(钢)检验发生淬火变形的难易,.试验后对其结果加以分析比较。图3一1 1表示用C型试片所做的淬火变形的试验结果,从图中可见热浴淬火是如何减少淬火变形的。

现将试验淬火变形的简易方法推荐如下:在直径为15毫米,长100毫米的圆棒的一侧开一个宽4毫米,深4毫米的键槽,把它按规定工艺进行淬火,根润其发生弯曲的程度确定,发生淬火变形的难易。也有用表3--2所示的简便方法进行试验的。

淬火变形-钢铁百科

分享到:
专业生产_精密钢管_无缝钢管_汽车钢管_电机壳钢管_管体机械零部件_常州仁成金属制品厂官网_Changzhou Rencheng Metal Co., Ltd
相关推荐

评论列表
  • 王在此(2024-07-04 22:27:17)回复取消回复

    热处理知识真的很重要,希望楼主多发些这方面的知识。

关闭

用微信“扫一扫”

欢迎你第一次访问网站!