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零件加熱溫度對零件熱處理變形的影響

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零件的熱處理加熱溫度是依據材料的相變點(diǎn)和其技術(shù)要求而定,加熱的目的是為了零件獲得成分均勻的奧氏體組織,晶粒得到細化,為淬火作好組織準備。通過(guò)改變零件冷卻時(shí)的溫差,控制Ms點(diǎn)和RA′數量,來(lái)實(shí)現對淬火變形的控制。對于實(shí)心零件和中空零件,其作用有所不同,對于低碳鋼和中碳合金鋼零件,為減少內孔收縮,應降低淬火加熱溫度,如有可能進(jìn)行局部加熱。而對于采用Cr12等高合金工具鋼制造的筒狀零件,當加熱溫度提高后,將造成冷卻后殘余奧氏體數量的增多,孔徑縮小。

零件的預熱溫度的選擇是有一定規律的,在500℃左右進(jìn)行預熱,這是從彈性體到塑性體轉變的溫度區間,一旦產(chǎn)生塑性變形則不會(huì )回復到原有狀態(tài),另外也可將相變點(diǎn)以下作為預熱溫度,普通鋼為650~700℃,高速鋼和高合金鋼在800~850℃,加熱會(huì )出現膨脹,而在到達相變點(diǎn)又會(huì )突然收縮。因此對零件進(jìn)行預熱是減少熱處理變形的重要舉措,尤其是復雜結構零件、截面突變、存在尖角(或棱角)等,具有更明顯的效果。

零件加熱溫度的選擇應根據材料的組織對熱處理獲得要求的組織和性能的影響、零件本身的化學(xué)成分、形狀和尺寸等,因此在實(shí)際的熱處理過(guò)程中,應進(jìn)行一系列工藝試驗和檢測,以確保采用最佳的熱處理工藝。

加熱的溫度提高,高溫下抗拉強度和塑變抗力降低,因此高溫下的變形量增大;同時(shí)溫度提高與冷卻介質(zhì)的溫度差增大,冷卻時(shí)產(chǎn)生的熱應力和組織應力越大,造成零件的變形增加。需要注意的是加熱溫度的提高,使零件的奧氏體晶粒長(cháng)大,冷卻后獲得粗大馬氏體,引起組織應力的增大,變形量明顯加大,不利于零件的熱處理質(zhì)量的控制。因此零件的加熱溫度是熱處理過(guò)程中一個(gè)十分重要的工藝參數,基本原則為在能確保奧氏體成分均勻、可獲得要求的組織和性能的前提下,盡可能地降低加熱溫度。

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