Причина за изкривяване при коване след термична обработка

След отгряване, нормализиране, закаляване, темпериране и термична обработка за модифициране на повърхността, коването може да доведе до изкривяване при термична обработка.

Основната причина за изкривяването е вътрешното напрежение на изковката по време на топлинна обработка, тоест вътрешното напрежение на изковката след топлинна обработка остава поради разликата в температурата между вътрешната и външната страна и разликата в структурната трансформация.

Когато това напрежение надхвърли границата на провлачване на стоманата в определен момент по време на термичната обработка, това ще доведе до изкривяване на изковката.

Вътрешното напрежение, произведено в процеса на топлинна обработка, включва термично напрежение и напрежение при фазова промяна.

1

1. Термичният стрес
Когато изковката се нагрява и охлажда, това е придружено от феномена на топлинно разширение и студено свиване.Когато повърхността и сърцевината на изковката се нагряват или охлаждат с различни скорости, което води до температурна разлика, разширяването или свиването на обема също е различно от това на повърхността и сърцевината.Вътрешното напрежение, причинено от различните промени в обема поради температурна разлика, се нарича топлинно напрежение.
В процеса на топлинна обработка термичният стрес на изковката се проявява главно като: когато изковката се нагрява, температурата на повърхността се повишава по-бързо от сърцевината, температурата на повърхността е висока и се разширява, температурата на сърцевината е ниска и не се разширява , в този момент повърхностното напрежение на натиск и напрежението на опън в сърцевината.
След диатермията температурата на сърцевината се повишава и изковката се разширява.В този момент коването показва обемно разширение.
Охлаждане на детайла, охлаждане на повърхността по-бързо от сърцевината, свиване на повърхността, висока температура на сърцевината за предотвратяване на свиване, напрежение на опън върху повърхността, сърцето произвежда напрежение на натиск, когато се охлади до определена температура, охладената повърхност вече не се свива, и охлаждането на сърцевината, което се дължи на продължаващото свиване, повърхността е напрежение на натиск, докато сърцето на напрежението на опън, напрежението в края на охлаждането все още съществува в изковките и се нарича остатъчно напрежение.

1

2. Стрес при промяна на фазата

В процеса на топлинна обработка масата и обемът на изковките трябва да се променят, тъй като масата и обемът на различните структури са различни.
Поради температурната разлика между повърхността и сърцевината на изковката, тъканната трансформация между повърхността и сърцевината не е навременна, така че вътрешното напрежение ще се генерира, когато вътрешната и външната промяна на масата и обема са различни.
Този вид вътрешен стрес, причинен от разликата в тъканната трансформация, се нарича стрес при промяна на фазата.

Масовите обеми на основните структури в стоманата се увеличават в порядъка на аустенит, перлит, состенит, троостит, хипобайнит, темпериран мартензит и мартензит.
Например, когато изковката се охлажда и бързо се охлажда, повърхностният слой се трансформира от аустенит в мартензит и обемът се разширява, но сърцевината все още е в състояние на аустенит, предотвратявайки разширяването на повърхностния слой.В резултат сърцевината на изковката е подложена на напрежение на опън, докато повърхностният слой е подложен на напрежение на натиск.
Когато продължава да се охлажда, температурата на повърхността спада и то вече не се разширява, но обемът на сърцето продължава да набъбва, тъй като се променя до мартензит, така че е възпрепятстван от повърхността, така че сърцето е подложено на компресионно напрежение и повърхността е подложена на напрежение на опън.
След охлаждане на възела това напрежение ще остане вътре в изковката и ще се превърне в остатъчно напрежение.

Следователно, по време на процеса на закаляване и охлаждане, термичното напрежение и напрежението на промяна на фазата са противоположни, а двете напрежения, които остават в изковката, също са противоположни.
Комбинираното напрежение от топлинно напрежение и напрежение при промяна на фазата се нарича охлаждащо вътрешно напрежение.
Когато остатъчното вътрешно напрежение в коването надвиши границата на провлачване на стоманата, детайлът ще произведе пластична деформация, което ще доведе до изкривяване на коването.

(от: 168 изковки мрежа)


Време за публикуване: 29 май 2020 г

  • Предишен:
  • Следващия: