Након жарења, нормализације, каљења, отпуштања и термичке обраде површинске модификације, отковак може изазвати деформацију услед термичке обраде.
Основни узрок дисторзије је унутрашњи напон отковка током термичке обраде, односно унутрашњи напон отковка након термичке обраде остаје због разлике у температури између унутрашње и спољашње стране и разлике у трансформацији структуре.
Када овај напон пређе границу течења челика у одређеном тренутку током термичке обраде, то ће изазвати деформацију отковка.
Унутрашњи напон настао у процесу термичке обраде укључује термички напон и напон фазне промене.
1. Термички стрес
Када се отковак загрева и хлади, прати га феномен термичког ширења и хладног скупљања. Када се површина и језгро отковака загревају или хладе различитим брзинама, што резултира температурном разликом, ширење или скупљање запремине је такође различито од ширења или скупљања површине и језгра. Унутрашњи напон изазван различитим променама запремине услед температурне разлике назива се термички напон.
У процесу термичке обраде, термички напон отковка се углавном манифестује као: када се отковак загрева, површинска температура расте брже од језгра, површинска температура је висока и шири се, температура језгра је ниска и не шири се, у овом тренутку површински напон компресије и напон затезања језгра.
Након дијатермије, температура језгра расте и отковак се шири. У овом тренутку, отковак показује ширење запремине.
Хлађење радног комада, површина се хлади брже од језгра, скупљање површине, висока температура језгра спречава скупљање, затезни напон на површини, језгро производи компресивни напон, када се охлади на одређену температуру, површина се више не скупља, а хлађење језгра се дешава због континуираног скупљања, површина је под компресивним напоном, док је језгро под затезним напоном. Напон на крају хлађења и даље постоји унутар отковака и назива се заостали напон.
2. Напон фазне промене
У процесу термичке обраде, маса и запремина отковака морају се мењати јер су маса и запремина различитих структура различите.
Због температурне разлике између површине и језгра отковка, трансформација ткива између површине и језгра није благовремена, па ће унутрашњи напон настати када се унутрашња и спољашња маса и запремина промене разликују.
Ова врста унутрашњег напрезања изазвана разликом у трансформацији ткива назива се напрезање фазне промене.
Масене запремине основних структура у челику се повећавају редом аустенитне, перлитне, состенитне, трооститне, хипобаинитне, темпериране мартензитне и мартензитне структуре.
На пример, када се отковак кали и брзо хлади, површински слој се трансформише из аустенита у мартензит и запремина се шири, али је срце отковака и даље у аустенитном стању, што спречава ширење површинског слоја. Као резултат тога, срце отковака је изложено затезном напону, док је површински слој изложен компресивном напону.
Када се настави хладити, температура површине пада и више се не шири, али запремина срца наставља да бубри док се мења у мартензит, па је то спречено површином, па је срце изложено компресивном напрезању, а површина затезном напрезању.
Након хлађења чвора, овај напон ће остати унутар отковка и постати заостали напон.
Стога, током процеса каљења и хлађења, термички напон и напон фазне промене су супротни, а два напона која остају у отковку су такође супротна.
Комбиновани напон термичког напрезања и напрезања фазне промене назива се гашење унутрашњег напрезања.
Када заостали унутрашњи напон у отковку пређе границу течења челика, радни предмет ће произвести пластичну деформацију, што ће резултирати изобличењем отковка.
(од: 168 нето отковака)
Време објаве: 29. мај 2020.