熱處理應力對滲碳淬火裂紋的影響
存在於青州專業滲碳淬火件不同部位上能引起應力集中的因素(包括冶金缺陷在內),會促使產生淬火裂紋,但其隻會在較大應力場內方會有所表現,若在壓應力場內並無促裂作用。
為了達到淬火的目的,通常需要加快高溫區零件的冷卻速度,使其超過鋼的臨界淬火冷卻速度,以獲得馬氏體組織。就殘餘應力而言,該方法可以提高熱應力值,抵消組織應力的影響,從而降低工件表麵的拉應力,達到克製縱向裂紋的目的。隨著高溫冷卻速度的加快,這種效果會加強。此外,在淬透性的情況下,工件截麵尺寸越大,實際冷卻速度越慢,開裂的風險就越大。
這些都是由於這種鋼的熱應力隨著尺寸的增加而減緩,熱應力隨著尺寸的增加而減小,結構應力隨著尺寸的增加而增加。然後,主要由結構應力組成的拉應力作用於工件表麵。這與傳統的冷卻速度越慢,應力越小的觀點截然不同。這種鋼隻有在正常淬火條件下才能形成縱向裂紋。
避免青州專業滲碳淬火件裂紋的穩定原則是盡量減少截麵內外馬氏體轉變的不等時間。馬氏體相變區的緩慢冷卻不可以防止縱向裂紋的形成。
一般情況下,電弧裂紋隻能發生在不可硬化的部位。整體高速冷卻雖然是所需的成形條件,但其真的成形原因不在很快冷卻(包括馬氏體相變區),而在淬火零件的局部位置(由幾何結構決定)。高溫臨界溫度區的冷卻速度大大減慢,不是硬化引起的。大型非淬透件產生的橫向和縱向裂紋是由以熱應力為主要成分的殘餘拉應力作用在淬火件的中心,而在淬火件淬透的截麵中心所引起的,裂紋先形成並由內向外擴展。
為了避免這類裂紋產生,往往使用水--油雙液青州專業滲碳淬火工藝。在此工藝中實施高溫段內的很快冷卻,目的隻在於保障外層金屬得到馬氏體組織,而從內應力的角度來看,這時快冷有害無益。
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