Årsag til forvrængning i smedning efter varmebehandling

Efter udglødning, normalisering, bratkøling, temperering og overflademodifikationsvarmebehandling kan smedningen frembringe termisk behandlingsforvrængning.

Grundårsagen til forvrængningen er smedningens indre spænding under varmebehandling, det vil sige, at smedningens indre spænding efter varmebehandling forbliver på grund af forskellen i temperatur mellem inde og ude og forskellen i strukturtransformation.

Når denne spænding overstiger stålets flydegrænse på et bestemt tidspunkt under varmebehandlingen, vil det forårsage forvrængning af smedningen.

Den indre spænding, der produceres under varmebehandlingsprocessen, omfatter termisk spænding og faseændringsspænding.

1

1. Den termiske spænding
Når smedningen opvarmes og afkøles, ledsages det af fænomenet termisk ekspansion og kold sammentrækning. Når overfladen og kernen af ​​smedningen opvarmes eller afkøles med forskellige hastigheder, hvilket resulterer i temperaturforskelle, er udvidelsen eller sammentrækningen af ​​volumenet også forskellig fra overfladen og kernen. Den indre spænding forårsaget af de forskellige volumenændringer på grund af temperaturforskelle kaldes termisk spænding.
I varmebehandlingsprocessen manifesteres den termiske spænding af smedningen hovedsageligt som: når smedningen opvarmes, stiger overfladetemperaturen hurtigere end kernen, overfladetemperaturen er høj og udvider sig, kernetemperaturen er lav og udvider sig ikke , på dette tidspunkt overfladekompressionsspændingen og kernespændingsspændingen.
Efter diatermi stiger kernetemperaturen, og smedningen udvider sig. På dette tidspunkt viser smedningen volumenudvidelse.
Afkøling af emnet, overfladen afkøles hurtigere end kernen, overfladekrympning, høj temperatur i hjertet for at forhindre krympning, trækspænding på overfladen, hjertet producerer trykspænding, når det afkøles til en bestemt temperatur, er overfladen afkølet ikke længere trækker sig sammen, og kerneafkølingen sker på grund af den fortsatte kontraktion, overfladen er trykspænding, mens hjertet af trækspænding, spændingen ved slutningen af ​​afkølingen stadig eksisterer i smedegodset og omtales som den resterende spænding.

1

2. Faseændringsstress

I varmebehandlingsprocessen skal massen og volumen af ​​smedegods ændres, fordi massen og volumen af ​​forskellige strukturer er forskellige.
På grund af temperaturforskellen mellem overfladen og kernen af ​​smedningen er vævstransformationen mellem overfladen og kernen ikke rettidig, så den indre stress vil blive genereret, når den indre og ydre masse- og volumenændring er forskellig.
Denne form for intern stress forårsaget af forskellen i vævstransformation kaldes faseændringsstress.

Massevolumenet af de grundlæggende strukturer i stål øges i størrelsesordenen austenitisk, perlit, sostenitisk, troostit, hypobainit, hærdet martensit og martensit.
For eksempel, når smedningen er bratkølet og hurtigt afkølet, omdannes overfladelaget fra austenit til martensit, og volumenet udvides, men hjertet er stadig i austenit tilstand, hvilket forhindrer udvidelsen af ​​overfladelaget. Som et resultat heraf udsættes smedningens hjerte for trækspænding, mens overfladelaget udsættes for trykspænding.
Når det fortsætter med at afkøle, falder overfladetemperaturen, og det udvider sig ikke længere, men hjertets volumen fortsætter med at svulme op, da det ændrer sig til martensit, så det forhindres af overfladen, så hjertet udsættes for kompressionsbelastning, og overflade udsættes for trækspænding.
Efter afkøling af knuden vil denne spænding forblive inde i smedningen og blive til restspænding.

Derfor er den termiske spænding og faseændringsspændingen modsat under bratkølings- og afkølingsprocessen, og de to spændinger, der forbliver i smedningen, er også modsatte.
Den kombinerede spænding af termisk spænding og faseændringsspænding kaldes quenching intern spænding.
Når den resterende indre spænding i smedningen overstiger stålets flydegrænse, vil emnet producere plastisk deformation, hvilket resulterer i smedningsforvrængning.

(fra: 168 smedenet)


Indlægstid: 29. maj 2020

  • Tidligere:
  • Næste: