Príčina deformácie výkovku po tepelnom spracovaní

Po žíhaní, normalizácii, kalení, popúšťaní a tepelnom spracovaní povrchovou úpravou môže výkovok spôsobiť deformáciu z tepelného spracovania.

Hlavnou príčinou deformácie je vnútorné napätie výkovku počas tepelného spracovania, to znamená, že vnútorné napätie výkovku po tepelnom spracovaní zostáva v dôsledku rozdielu teplôt medzi vnútornou a vonkajšou stranou a rozdielu v transformácii štruktúry.

Keď toto napätie v určitom okamihu počas tepelného spracovania prekročí medzu klzu ocele, spôsobí to deformáciu výkovku.

Vnútorné napätie vznikajúce v procese tepelného spracovania zahŕňa tepelné napätie a napätie fázovej zmeny.

1

1. Tepelné namáhanie
Keď sa výkovok zahrieva a ochladzuje, dochádza k javu tepelnej rozťažnosti a zmršťovania za studena. Keď sa povrch a jadro výkovku zahrievajú alebo ochladzujú rôznymi rýchlosťami, čo vedie k teplotnému rozdielu, rozpínanie alebo zmršťovanie objemu sa tiež líši od rozpínania alebo zmršťovania povrchu a jadra. Vnútorné napätie spôsobené rôznymi zmenami objemu v dôsledku teplotného rozdielu sa nazýva tepelné napätie.
V procese tepelného spracovania sa tepelné namáhanie výkovku prejavuje najmä takto: keď sa výkovok zahrieva, povrchová teplota stúpa rýchlejšie ako teplota jadra, povrchová teplota je vysoká a rozpína ​​sa, teplota jadra je nízka a nerozpína ​​sa, v tomto čase dochádza k povrchovému tlakovému napätiu a ťahovému napätiu jadra.
Po diatermii stúpne teplota jadra a výkovok sa roztiahne. V tomto bode výkovok vykazuje objemovú expanziu.
Chladenie obrobku, povrch chladne rýchlejšie ako jadro, povrch sa zmršťuje, vysoká teplota jadra zabraňuje zmršťovaniu, ťahové napätie na povrchu, jadro vytvára tlakové napätie, po ochladení na určitú teplotu sa ochladený povrch už nezmršťuje a ochladzovanie jadra prebieha v dôsledku pokračujúceho zmršťovania, povrch je tlakové napätie, zatiaľ čo jadro je v ťahovom napätí, napätie na konci ochladzovania stále pretrváva vo výkovku a nazýva sa zvyškové napätie.

1

2. Napätie spôsobené zmenou fázy

V procese tepelného spracovania sa musí hmotnosť a objem výkovkov meniť, pretože hmotnosť a objem rôznych štruktúr sú odlišné.
Kvôli teplotnému rozdielu medzi povrchom a jadrom výkovku nie je transformácia tkaniva medzi povrchom a jadrom včasná, takže vnútorné napätie vzniká, keď sa vnútorná a vonkajšia zmena hmotnosti a objemu líšia.
Tento druh vnútorného napätia spôsobeného rozdielom v transformácii tkaniva sa nazýva napätie fázovej zmeny.

Hmotnostné objemy základných štruktúr v oceli sa zvyšujú v poradí austenitická, perlitová, sostenitická, troostitová, hypobainitová, popúšťaná martenzitická a martenzitická.
Napríklad, keď sa výkovok zakalí a rýchlo ochladí, povrchová vrstva sa transformuje z austenitu na martenzit a objem sa zväčší, ale jadro výkovku je stále v austenitickom stave, čo bráni rozpínaniu povrchovej vrstvy. V dôsledku toho je jadro výkovku vystavené ťahovému napätiu, zatiaľ čo povrchová vrstva je vystavená tlakovému napätiu.
Keď sa ďalej ochladzuje, povrchová teplota klesá a už sa nerozpína, ale objem srdca sa naďalej zväčšuje, pretože sa mení na martenzit, takže mu povrch bráni, takže srdce je vystavené tlakovému napätiu a povrch je vystavený ťahovému napätiu.
Po ochladení uzla toto napätie zostane vo vnútri výkovku a stane sa zvyškovým napätím.

Preto počas procesu kalenia a chladenia sú tepelné napätie a napätie fázovej zmeny opačné a dve napätia, ktoré zostávajú vo výkovku, sú tiež opačné.
Kombinované napätie tepelného napätia a napätia fázovej zmeny sa nazýva vnútorné napätie zhášania.
Keď zvyškové vnútorné napätie vo výkovku prekročí medzu klzu ocele, obrobok sa plasticky deformuje, čo vedie k deformácii výkovku.

(od: 168 výkovkov netto)


Čas uverejnenia: 29. mája 2020

  • Predchádzajúce:
  • Ďalej: