鍛造廠熱處理重型軸鍛件時的應力是什么?
鍛造廠中熱處理是提高鍛件硬度和韌性的關鍵工序,在熱處理時熱應力是指重型鍛件在加熱或冷卻中,由于不同部位的溫度差異,而導致熱脹冷縮的不一致,所引起的應力。那么今天小編代表山西永鑫生鍛造廠為大家介紹一下應力是什么?
前幾天我廠生產的重型軸鍛件為例子,說明其冷卻過程中內應力的形成及變化規律。在這里咱們就其軸向應力進行探討。重型軸鍛件冷卻剛開始時,由于表面冷卻快,溫度低,收縮多,而心部則冷卻慢,溫度髙,收縮小,內外相互牽制的結果,就在表層產生了拉應力,心部則承受著壓應力。隨著冷卻的進行,表里溫差增大,其內應力也相應增大,當應力增大到超過該溫度下的屈服強度時,便產生了塑性變形。由于軸鍛件心部的渥度髙于表層,心部先行沿軸向收縮。塑性變形的結果,使其內應力不再增大。鍛造廠在熱處理冷卻到一定時間后,重型鍛件表層的溫度降低將逐漸減慢,則其收縮量也逐漸減小。而此時軸鍛件心部則仍在不斷收縮,于是表層的拉應力及心部壓應力將逐漸減小,直至消失。但是隨著冷卻的繼續進行,表層濕度越來越低,軸鍛件收縮量也越來越少,甚至停止收縮。而心部由于溫度尚高,還要不斷地收縮,后在鍛件表層形成壓應力,而心部則為拉應力,但由于溫度已低,不易產生塑性變形,所以這應力將隨冷卻的進行而不斷增大,并后保留在重型鍛件(軸)內部,成為殘余應力。
在山西永鑫生鍛造廠的實際熱處理中,重型鍛件的冷卻過程中的熱應力開始是使表層受拉,心部受壓,而后留下的殘余應力則是表層受壓,心部受拉。所以軸鍛件淬火冷卻時產生的熱應力是由于冷卻過程中截面溫度差所造成的,鍛造廠熱處理的冷卻速度越大,截面溫差越大,則產生的熱應力越大。在相同冷卻介質條件下,鍛件加熱溫度越高、 尺寸越大、熱傳導系數越小,其重型鍛件內溫差越大,熱應力越大。軸鍛件在高溫時冷卻不均勻,將會發生扭曲變形。軸鍛件在冷卻過程中產生的瞬時拉應力大于材料的抗拉強度時,將會產生淬火裂紋。
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