Príčina deformácie pri kovaní po tepelnom spracovaní

Po tepelnom spracovaní žíhaním, normalizáciou, kalením, popúšťaním a modifikáciou povrchu môže kovanie spôsobiť deformáciu tepelného spracovania.

Hlavnou príčinou deformácie je vnútorné napätie výkovku počas tepelného spracovania, to znamená, že vnútorné napätie výkovku po tepelnom spracovaní zostáva v dôsledku rozdielu teplôt medzi vnútornou a vonkajšou stranou a rozdielu v premene štruktúry.

Keď toto napätie v určitom momente tepelného spracovania prekročí medzu klzu ocele, spôsobí deformáciu výkovku.

Vnútorné napätie vznikajúce v procese tepelného spracovania zahŕňa tepelné napätie a napätie pri zmene fázy.

1

1. Tepelné napätie
Pri zahrievaní a ochladzovaní výkovku je sprevádzaný javom tepelnej rozťažnosti a studenej kontrakcie. Keď sa povrch a jadro výkovku zahrievajú alebo ochladzujú rôznymi rýchlosťami, čo vedie k teplotnému rozdielu, expanzia alebo kontrakcia objemu je tiež odlišná od povrchu a jadra. Vnútorné napätie spôsobené rôznymi objemovými zmenami v dôsledku teplotného rozdielu sa nazýva tepelné napätie.
V procese tepelného spracovania sa tepelné namáhanie výkovku prejavuje najmä ako: pri zahrievaní výkovku povrchová teplota stúpa rýchlejšie ako jadro, povrchová teplota je vysoká a expanduje, teplota jadra je nízka a nerozpína ​​sa , v tomto čase povrchové napätie v tlaku a napätie v jadre.
Po diatermii sa teplota jadra zvýši a výkovok sa roztiahne. V tomto bode kovanie vykazuje objemovú expanziu.
Chladenie obrobku, povrch chladne rýchlejšie ako jadro, povrchové zmršťovanie, vysoká teplota srdca, aby sa zabránilo zmršťovaniu, ťahové napätie na povrchu, srdce vytvára tlakové napätie, pri ochladení na určitú teplotu sa povrch ochladzovaný už nesťahuje, a k ochladzovaniu jadra v dôsledku pokračujúcej kontrakcie, na povrchu je tlakové napätie, zatiaľ čo jadro ťahového napätia, napätie na konci chladenia stále existuje vo výkovkoch a označuje sa ako zvyškové napätie.

1

2. Stres zo zmeny fázy

V procese tepelného spracovania sa hmotnosť a objem výkovkov musí meniť, pretože hmotnosť a objem rôznych štruktúr sú rôzne.
Kvôli teplotnému rozdielu medzi povrchom a jadrom výkovku nie je premena tkaniva medzi povrchom a jadrom včasná, takže vnútorné napätie sa vytvorí, keď sa vnútorná a vonkajšia zmena hmotnosti a objemu líši.
Tento druh vnútorného napätia spôsobeného rozdielom v transformácii tkaniva sa nazýva stres zo zmeny fázy.

Hmotnostné objemy základných štruktúr v oceli sú zvýšené v poradí austenitický, perlit, sostenit, troostit, hypobainit, temperovaný martenzit a martenzit.
Napríklad, keď je výkovok ochladený a rýchlo ochladený, povrchová vrstva sa premení z austenitu na martenzit a objem sa zväčší, ale srdce je stále v austenitickom stave, čo bráni expanzii povrchovej vrstvy. V dôsledku toho je srdce výkovku namáhané ťahom, zatiaľ čo povrchová vrstva je namáhaná tlakom.
Pri ďalšom ochladzovaní sa povrchová teplota zníži a už sa nerozťahuje, ale objem srdca sa pri zmene na martenzit stále zväčšuje, takže mu povrch bráni, takže srdce je vystavené tlakovému namáhaniu a povrch je namáhaný v ťahu.
Po ochladení uzla toto napätie zostane vo vnútri výkovku a stane sa zvyškovým napätím.

Preto počas procesu kalenia a chladenia sú tepelné napätie a napätie pri zmene fázy opačné a dve napätia, ktoré zostávajú vo výkovku, sú tiež opačné.
Kombinované napätie tepelného napätia a napätia pri zmene fázy sa nazýva zhášacie vnútorné napätie.
Keď zvyškové vnútorné napätie vo výkovku presiahne medzu klzu ocele, obrobok vytvorí plastickú deformáciu, čo vedie k deformácii výkovku.

(od: 168 čistých výkovkov)


Čas odoslania: 29. mája 2020

  • Predchádzajúce:
  • Ďalej: