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齒輪廠熱應力與組織應力共同作用引起的畸變

2022-04-06    來源:    作者:齒輪廠  閱讀:次  【打印此頁】

齒輪廠熱應力與組織應力共同作用引起的畸變:
以上所說的是單純由熱應力或組織應力所引起的畸變,這在正常生產中是不多見的。實際上,工件在淬火時,既有熱應力的影響,又有組織應力的影響。其畸變也是熱應力與組織應力共同作用的結果。不過有時是以熱應力為主,有時則是以組織應力為主。同時,還將受到其他因素的影響。然而,究竟產生趨向于何種形式的畸變,其材料的淬透性和鋼材Ms點的位置具有重要影響,而兩者又取決于鋼的成分等。
對于屈服強度較高的工件,淬火未淬透時,冷卻初期,表層冷速較快而發生較大的收縮,卻因心部較慢收縮而受到阻礙,從而使表層具有拉應力、心部承受壓應力作用,將引起表層的塑性拉伸畸變。在隨后的冷卻過程中,心部溫度也下降較快造成應力反向,心部發生了奧氏體-→珠光體轉變,又進一步增大了表層的塑性畸變。當表層溫度降至Ms點以下時,即發生馬氏體轉變而加速了應力反向,表層的膨脹使心部顯現拉應力狀態,如超過其屈服強度時,就產生伸長(脹大)的畸變,即傾向于組織應力型的畸變。對于高碳鋼來說,因Ms點較低,屈服強度高,一般只發生冷卻初期的熱應力型的畸變,即趨于球形化。
對于一股結構鋼來說,Ms點較高,屈服強度較低。因此,淬透性越好的鋼,其表層的相轉變引起心部塑性拉伸畸變就越顯著,即承受熱應力與組織應力的綜合作用,產生以組織應力為主的相變畸變。
對于淬透性良好的鋼材,進行淬透淬火時,冷卻的初期,即表層和心部都在Ms點以上時,表層急冷收縮受內部的阻礙而產生拉應力,心部受壓應力作用。當表層冷至Ms點以下,發生馬氏體轉變而進行膨脹,卻受到心部的限制,因而加速了應力反向,使心部受拉應力作用,并導致組織應力型的相變畸變。當心部也冷至Ms點以下時,心部發生馬氏體轉變時便發生再度的應力反向,使表層受拉應力作用,心部受壓應力作用。
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