Uzrok izobličenja kod kovanja nakon toplinske obrade

Nakon žarenja, normalizacije, kaljenja, popuštanja i toplinske obrade modifikacije površine, kovanje može uzrokovati deformaciju toplinske obrade.

Osnovni uzrok iskrivljenja je unutarnje naprezanje otkivka tijekom toplinske obrade, odnosno unutarnje naprezanje otkivka nakon toplinske obrade ostaje zbog razlike u temperaturi između unutarnje i vanjske temperature i razlike u transformaciji strukture.

Kada to naprezanje prijeđe granicu tečenja čelika u određenom trenutku tijekom toplinske obrade, uzrokovat će izobličenje otkivka.

Unutarnje naprezanje koje nastaje u procesu toplinske obrade uključuje toplinsko naprezanje i naprezanje promjene faze.

1

1. Toplinski stres
Kada se otkovak zagrijava i hladi, prati ga pojava toplinskog širenja i hladnog skupljanja. Kada se površina i jezgra otkovka zagrijavaju ili hlade različitim brzinama, što rezultira temperaturnom razlikom, širenje ili skupljanje volumena također se razlikuje od širenja ili skupljanja volumena od površine i jezgre. Unutarnje naprezanje uzrokovano različitim promjenama volumena zbog razlike u temperaturi naziva se toplinsko naprezanje.
U procesu toplinske obrade toplinsko naprezanje otkivka uglavnom se očituje kao: kada se otkivak zagrijava, temperatura površine raste brže od jezgre, temperatura površine je visoka i širi se, temperatura jezgre je niska i ne širi se , u ovom trenutku površinsko tlačno naprezanje i napetost jezgre.
Nakon dijatermije, temperatura jezgre raste i otkovak se širi. U ovom trenutku, kovanje pokazuje povećanje volumena.
Hlađenje izratka, površina koja se hladi brže od jezgre, površinsko skupljanje, visoka temperatura srca kako bi se spriječilo skupljanje, vlačno naprezanje na površini, srce proizvodi tlačno naprezanje, kada se ohladi na određenu temperaturu, ohlađena površina se više ne skuplja, i do hlađenja jezgre uslijed kontinuirane kontrakcije, površina je tlačno naprezanje, dok središte vlačnog naprezanja, naprezanje na kraju hlađenja još uvijek postoji unutar otkovaka i naziva se zaostalo naprezanje.

1

2. Naprezanje promjene faze

U procesu toplinske obrade masa i volumen otkovaka moraju se mijenjati jer su mase i volumeni različitih struktura različiti.
Zbog temperaturne razlike između površine i jezgre otkivka, transformacija tkiva između površine i jezgre nije pravovremena, pa će unutarnje naprezanje nastati kada su unutarnja i vanjska masa i promjena volumena različite.
Ova vrsta unutarnjeg naprezanja uzrokovana razlikom transformacije tkiva naziva se naprezanjem promjene faze.

Maseni volumeni osnovnih struktura u čeliku povećavaju se redom austenita, perlita, sostenita, troostita, hipobainita, kaljenog martenzita i martenzita.
Na primjer, kada se otkovak ugasi i brzo ohladi, površinski sloj se transformira iz austenita u martenzit i volumen se širi, ali srce je još uvijek u austenitnom stanju, sprječavajući širenje površinskog sloja. Zbog toga je srce otkivka podvrgnuto vlačnom naprezanju, dok je površinski sloj izložen tlačnom naprezanju.
Kada se nastavi hladiti, površinska temperatura pada i ono se više ne širi, ali volumen srca nastavlja bubriti jer se pretvara u martenzit, pa je to spriječeno površinom, pa je srce izloženo tlačnom naprezanju, a površina je izložena vlačnom naprezanju.
Nakon hlađenja čvora, ovo naprezanje će ostati unutar otkovka i postati zaostalo naprezanje.

Stoga su tijekom procesa kaljenja i hlađenja toplinsko naprezanje i naprezanje fazne promjene suprotni, a suprotna su i dva naprezanja koja ostaju u otkovku.
Kombinirano naprezanje toplinskog naprezanja i naprezanja promjene faze naziva se unutarnjim naprezanjem kaljenja.
Kada zaostalo unutarnje naprezanje u otkovku prijeđe granicu tečenja čelika, obradak će proizvesti plastičnu deformaciju, što će rezultirati deformacijom kovanja.

(od:168 mreža otkovaka)


Vrijeme objave: 29. svibnja 2020

  • Prethodna:
  • Sljedeći: