Årsak til forvrengning i smiing etter varmebehandling

Etter gløding, normalisering, bråkjøling, temperering og overflatemodifikasjonsvarmebehandling, kan smiingen gi termisk behandlingsforvrengning.

Grunnårsaken til forvrengningen er den indre spenningen til smiingen under varmebehandling, det vil si at den indre spenningen til smiingen etter varmebehandling forblir på grunn av forskjellen i temperatur mellom inne og ute og forskjellen i strukturtransformasjon.

Når denne spenningen overskrider stålets flytegrense på et bestemt tidspunkt under varmebehandlingen, vil det forårsake forvrengning av smiingen.

Den indre spenningen som produseres i prosessen med varmebehandling inkluderer termisk stress og faseendringsspenning.

1

1. Den termiske spenningen
Når smiingen varmes opp og avkjøles, er den ledsaget av fenomenet termisk ekspansjon og kald sammentrekning. Når overflaten og kjernen til smiingen varmes opp eller avkjøles med forskjellige hastigheter, noe som resulterer i temperaturforskjell, er utvidelsen eller sammentrekningen av volumet også forskjellig fra overflaten og kjernen. Den indre spenningen forårsaket av de forskjellige volumendringene på grunn av temperaturforskjeller kalles termisk stress.
I prosessen med varmebehandling manifesteres den termiske spenningen til smiingen hovedsakelig som: når smiingen varmes opp, stiger overflatetemperaturen raskere enn kjernen, overflatetemperaturen er høy og utvider seg, kjernetemperaturen er lav og utvider seg ikke , på dette tidspunktet overflatekompresjonsspenningen og kjernespenningen.
Etter diatermi stiger kjernetemperaturen og smiingen utvides. På dette tidspunktet viser smiingen volumutvidelse.
Arbeidsstykkeavkjøling, overflaten avkjøles raskere enn kjernen, overflatekrymping, høy temperatur på hjertet for å forhindre krymping, strekkspenning på overflaten, hjertet produserer trykkspenning, når det avkjøles til en viss temperatur, har overflaten ikke lenger kjølt seg sammen, og kjernekjølingen skal skje på grunn av den fortsatte sammentrekningen, overflaten er trykkspenning, mens hjertet av strekkspenning, spenningen ved slutten av kjølingen fortsatt eksisterer innenfor smiingen og referert til som restspenningen.

1

2. Faseendringsstress

I prosessen med varmebehandling må massen og volumet av smiing endres fordi massen og volumet til forskjellige strukturer er forskjellige.
På grunn av temperaturforskjellen mellom overflaten og kjernen av smiingen, er vevstransformasjonen mellom overflaten og kjernen ikke tidsriktig, så den indre spenningen vil genereres når den indre og ytre masse- og volumendringen er forskjellig.
Denne typen indre stress forårsaket av forskjellen i vevstransformasjon kalles faseendringsstress.

Massevolumene til de grunnleggende strukturene i stål økes i størrelsesorden austenittisk, perlitt, sostenitt, troostitt, hypobainitt, herdet martensitt og martensitt.
For eksempel, når smiingen er bråkjølt og raskt avkjølt, transformeres overflatelaget fra austenitt til martensitt og volumet utvides, men hjertet er fortsatt i austenitttilstand, noe som forhindrer utvidelsen av overflatelaget. Som et resultat blir hjertet av smiingen utsatt for strekkspenning, mens overflatelaget utsettes for trykkspenning.
Når det fortsetter å avkjøles, synker overflatetemperaturen og det utvider seg ikke lenger, men hjertets volum fortsetter å svulme etter hvert som det endres til martensitt, så det forhindres av overflaten, så hjertet utsettes for trykkspenning, og overflaten er utsatt for strekkspenning.
Etter avkjøling av knuten vil denne spenningen forbli inne i smiingen og bli restspenning.

Derfor, under bråkjølings- og avkjølingsprosessen, er den termiske spenningen og faseendringsspenningen motsatt, og de to spenningene som forblir i smiingen er også motsatte.
Den kombinerte spenningen av termisk stress og faseendringsspenning kalles quenching intern stress.
Når gjenværende indre spenning i smiingen overstiger stålets flytegrense, vil arbeidsstykket produsere plastisk deformasjon, noe som resulterer i smideformasjonen.

(fra: 168 sminett)


Innleggstid: 29. mai 2020

  • Tidligere:
  • Neste: