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熱處理應(yīng)力簡(jiǎn)介

2017年10月13日09:00 青島豐東熱處理

鋼件在熱處理中產(chǎn)生的應(yīng)力有第一、第二、第三類內(nèi)應(yīng)力,即鋼件各部位之間的宏觀內(nèi)應(yīng)力(第一類內(nèi)應(yīng)力)和晶粒范圍內(nèi)的應(yīng)力(第二類應(yīng)力),以及晶格內(nèi)部應(yīng)力(第三類應(yīng)力)。僅僅第一類內(nèi)應(yīng)力就足以引起工件的扭曲和產(chǎn)生裂紋。本章討論的是指第一類內(nèi)應(yīng)力。

工件在加熱和冷卻過程中,將發(fā)生熱脹冷縮的體積變化,以及因組織轉(zhuǎn)變時(shí)新舊相比容差而發(fā)生的體積改變。由于熱傳導(dǎo)過程,工件表面比心部先加熱或先冷卻,在截面上各部分之間產(chǎn)生溫差,導(dǎo)致鋼件表層和心部不能在同一時(shí)刻發(fā)生上述體積變化。各部位體積變化的相互牽制便形成內(nèi)應(yīng)力。加熱或冷卻速度越大,工件截面上的溫差越大,所形成的內(nèi)應(yīng)力也越大。

熱處理過程中所形成的內(nèi)應(yīng)力是不斷變化著的瞬時(shí)應(yīng)力。熱處理后在工件中存在的內(nèi)應(yīng)力是殘余內(nèi)應(yīng)力。瞬時(shí)應(yīng)力隨著溫度的變化和組織轉(zhuǎn)變的進(jìn)程而不斷地改變其大小和方向,也改變著分布狀態(tài)。

根據(jù)內(nèi)應(yīng)力形成的原因,可分為溫差引起的脹縮不均勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和由相變不同期及組織不均勻而產(chǎn)生的組織應(yīng)力。

實(shí)際上,熱處理應(yīng)力有功有過,它是鋼件變形、開裂的重要因素之一。但是,它也有其有利作用,例如,經(jīng)表面強(qiáng)化熱處理、噴丸、滾壓等工序,在工件表層造成有益的殘余壓應(yīng)力分布,能有效地提高力學(xué)性能,特別是大幅度地提高疲勞強(qiáng)度,延長(zhǎng)工件使用壽命。

搞清內(nèi)應(yīng)力的起因及其變化規(guī)律,對(duì)于發(fā)揮其有利作用及控制并消除其有害作用——變形和開裂,有著重要意義。

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