Dopo il trattamento termico di ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento e modificazione superficiale, la forgiatura può produrre distorsioni del trattamento termico.

La causa principale della distorsione è la tensione interna del pezzo forgiato durante il trattamento termico, ovvero la tensione interna del pezzo forgiato dopo il trattamento termico rimane a causa della differenza di temperatura tra interno ed esterno e della differenza nella trasformazione della struttura.

Quando questa sollecitazione supera il limite di snervamento dell'acciaio in un determinato momento durante il trattamento termico, causerà la distorsione della forgiatura.

Lo stress interno prodotto nel processo di trattamento termico comprende lo stress termico e lo stress da cambiamento di fase.

1. Lo stress termico
Quando la forgiatura viene riscaldata e raffreddata, si accompagna al fenomeno di dilatazione termica e contrazione a freddo. Quando la superficie e il nucleo del pezzo forgiato vengono riscaldati o raffreddati a velocità diverse, con conseguente differenza di temperatura, anche l'espansione o la contrazione del volume è diversa da quella della superficie e del nucleo. Lo stress interno causato dalle diverse variazioni di volume dovute alla differenza di temperatura è chiamato stress termico.
Nel processo di trattamento termico, lo stress termico della forgiatura si manifesta principalmente come: quando la forgiatura viene riscaldata, la temperatura superficiale aumenta più velocemente di quella del nucleo, la temperatura superficiale è elevata e si espande, la temperatura interna è bassa e non si espande , in questo momento lo stress da compressione superficiale e lo stress da tensione centrale.
Dopo la diatermia la temperatura interna aumenta e la forgiatura si espande. A questo punto la forgiatura mostra un'espansione di volume.
Raffreddamento del pezzo, raffreddamento della superficie più veloce del nucleo, restringimento superficiale, alta temperatura del cuore per prevenire il restringimento, stress di trazione sulla superficie, il cuore produce stress di compressione, quando raffreddata a una certa temperatura, la superficie si raffredda e non si contrae più, e il raffreddamento del nucleo avviene a causa della contrazione continua, la superficie è sottoposta a stress di compressione, mentre il cuore dello stress a trazione, lo stress alla fine del raffreddamento, esiste ancora all'interno dei forgiati ed è denominato stress residuo.

2. Stress da cambiamento di fase

Nel processo di trattamento termico, la massa e il volume dei pezzi fucinati devono cambiare perché la massa e il volume delle diverse strutture sono diversi.
A causa della differenza di temperatura tra la superficie e il nucleo della forgiatura, la trasformazione del tessuto tra la superficie e il nucleo non è tempestiva, quindi lo stress interno verrà generato quando la variazione di massa e volume interna ed esterna è diversa.
Questo tipo di stress interno causato dalla differenza di trasformazione dei tessuti è chiamato stress da cambiamento di fase.

I volumi di massa delle strutture di base in acciaio vengono aumentati nell'ordine di austenitico, perlite, sostenitico, troostite, ipobainite, martensite temperata e martensite.
Ad esempio, quando la forgiatura viene raffreddata e raffreddata rapidamente, lo strato superficiale si trasforma da austenite a martensite e il volume si espande, ma il cuore è ancora nello stato di austenite, impedendo l'espansione dello strato superficiale. Di conseguenza, il cuore del pezzo forgiato è sottoposto a sollecitazioni di trazione, mentre lo strato superficiale è sottoposto a sollecitazioni di compressione.
Quando continua a raffreddarsi, la temperatura superficiale scende e non si espande più, ma il volume del cuore continua a gonfiarsi trasformandosi in martensite, quindi viene impedito dalla superficie, quindi il cuore è sottoposto a stress compressivo, e la la superficie è sottoposta a sollecitazioni di trazione.
Dopo aver raffreddato il nodo, questa tensione rimarrà all'interno della forgiatura e diventerà tensione residua.

Pertanto, durante il processo di tempra e raffreddamento, lo stress termico e lo stress da cambiamento di fase sono opposti, e anche le due sollecitazioni che rimangono nella forgiatura sono opposte.
Lo stress combinato di stress termico e stress da cambiamento di fase è chiamato stress interno di estinzione.
Quando lo stress interno residuo nella forgiatura supera il limite di snervamento dell'acciaio, il pezzo produrrà una deformazione plastica, con conseguente distorsione della forgiatura.

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