След отгряване, нормализиране, закаляване, темпериране и термична обработка за модификация на повърхността, коването може да доведе до деформация от термична обработка.
Основната причина за изкривяването е вътрешното напрежение на коването по време на термична обработка, т.е. вътрешното напрежение на коването след термична обработка остава поради разликата в температурата между вътрешната и външната страна и разликата в структурната трансформация.
Когато това напрежение надвиши границата на провлачване на стоманата в определен момент по време на термичната обработка, това ще причини деформация на коването.
Вътрешното напрежение, получено в процеса на термична обработка, включва термично напрежение и напрежение от фазова промяна.
1. Термично напрежение
Когато кованото изделие се нагрява и охлажда, това е съпроводено с явлението термично разширение и студено свиване. Когато повърхността и сърцевината на ковано изделие се нагряват или охлаждат с различна скорост, 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 температурната разлика, се нарича термично напрежение.
В процеса на термична обработка, термичното напрежение на коването се проявява главно като: когато коването се нагрява, температурата на повърхността се повишава по-бързо от тази на сърцевината, температурата на повърхността е висока и се разширява, температурата на сърцевината е ниска и не се разширява, като по това време има напрежение на повърхностно натиск и напрежение на опън на сърцевината.
След диатермия, температурата на сърцевината се повишава и отковката се разширява. В този момент отковката показва обемно разширение.
При охлаждане на детайла повърхността се охлажда по-бързо от сърцевината, което води до свиване на повърхността. Високата температура на сърцевината предотвратява свиването. Повърхностното напрежение на опън в сърцевината създава компресионно напрежение. Когато повърхността се охлади до определена температура, тя престава да се свива. Поради продължителното свиване на сърцевината, повърхността е под компресионно напрежение. В края на охлаждането в сърцевината все още съществува опънно напрежение в изковките. То се нарича остатъчно напрежение.
2. Стрес от фазова промяна
В процеса на термична обработка масата и обемът на изковките трябва да се променят, тъй като масата и обемът на различните конструкции са различни.
Поради температурната разлика между повърхността и сърцевината на кованото изделие, трансформацията на тъканта 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 вътрешно напрежение, причинено от разликата в тъканната трансформация, се нарича напрежение от фазова промяна.
Масовите обеми на основните структури в стоманата се увеличават в реда на аустенитна, перлитна, состенитна, трооститна, хипобаинитна, отпусната мартензитна и мартензитна структура.
Например, когато отковката се закали и бързо охлади, повърхностният слой се трансформира от аустенит в мартензит и обемът се разширява, но сърцевината все още е в аустенитно състояние, което предотвратява разширяването на повърхностния слой. В резултат на това сърцевината на отковката е подложена на опънно напрежение, докато повърхностният слой е подложен на компресионно напрежение.
Когато продължи да се охлажда, температурата на повърхността спада и тя вече не се разширява, но обемът на сърцето продължава да се увеличава, докато се променя в мартензит, така че това се предотвратява от повърхността, така че сърцето е подложено на компресионно напрежение, а повърхността е подложена на опънно напрежение.
След охлаждане на възела, това напрежение ще остане вътре в ковано желязото и ще се превърне в остатъчно напрежение.
Следователно, по време на процеса на закаляване и охлаждане, термичното напрежение и напрежението на фазова промяна са противоположни, а двете напрежения, които остават в коването, също са противоположни.
Комбинираното напрежение от термично напрежение и напрежение от фазова промяна се нарича закаляване на вътрешно напрежение.
Когато остатъчното вътрешно напрежение в коването надвиши границата на провлачване на стоманата, детайлът ще получи пластична деформация, което ще доведе до изкривяване на коването.
(от: 168 изковки нето)
Време на публикуване: 29 май 2020 г.