热处理应力 对淬火裂纹的影响

点击次数:   更新时间:17/11/28 10:22:11     来源:www.qinborechuli.com关闭分    享:
  热处理存在 于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内),对淬火裂纹 的产生都有促进作用,但只有在拉应力场内(尤其是在大拉应力下)才会表现出来,若在压应力 场内并无促裂作用。
  淬火冷却速 度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能 对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。为了达到淬火的目的,通常必须加 速零件在高温段内的冷却速度,并使之超过 钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于 能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工 件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。其效果将随 高温冷却速度的加快而增大。而且,在能淬透的情况下,截面尺寸越大的工件,虽然实际冷 却速度更缓,开裂的危险 性却反而愈大。这一切都是 由于这类钢的热处理随尺寸的增大实际冷却速度减慢,热应力减小,组织应力随 尺寸的增大而增加,形成以组织 应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特点造成的。并与冷却愈 慢应力愈小的传统观念大相径庭。对这类钢件而言,在正常条件 下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂。
  避免淬裂的 可靠原则是设法尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性。仅仅实行马 氏体转变区内的缓冷却不足以预防纵裂的形成。一般情况下 只能产生在非淬透性件中的弧裂,虽以整体快 速冷却为必要的形成条件,可是它的真 正形成原因,却不在快速冷却(包括马氏体转变区内)本身,而是淬火件局部位置,在高温临界 温度区内的冷却速度显著减缓,因而没有淬硬所致。产生在大型 非淬透性件中的横断和纵劈,是由以热应 力为主要成份的残余拉应力作用在淬火件中心,而在淬火件 末淬硬的截面中心处,首先形成裂 纹并由内往外扩展而造成的。为了避免这 类裂纹产生,往往使用水--油双液淬火工艺。
  在热处理工 艺中实施高温段内的快速冷却,目的仅仅在 于确保外层金属得到马氏体组织,而从内应力 的角度来看,这时快冷有害无益,冷却后期缓冷的目的,主要不是为 了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量 减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减 小应力值和抑制淬裂的目的。

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