熱處理變形問題的探討

時(shí)間：2016-01-18 15:57:00 來源：作者：

        生產(chǎn)中的淬火變形一直給工廠帶來大量的損失。淬火變形的產(chǎn)生，從理論上說，當(dāng)然與熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力的影響有關(guān)，但是，在分析和解決實(shí)際工件的淬火變形時(shí)，這種理論卻很難做到具體應(yīng)用。至今，尚沒有用來分析和解決工件淬火變形問題的實(shí)用的系統(tǒng)方法。熱處理行業(yè)期待的是能用來分析和解決實(shí)際工件淬火變形的系統(tǒng)而實(shí)用的方法。以此為目標(biāo)，本文發(fā)展了一種以鋼的端淬曲線為依托，從檢測出發(fā)生變形的工件上的硬度差異入手去分析和解決工件淬火變形問題的方法，我們把它叫做"硬度差異法"，供熱處理行業(yè)采用并探討。
    一、本新方法的適用范圍
工件發(fā)生了淬火變形，指的是工件上某些部位發(fā)生了超過圖樣公差的變形。本文把工件上發(fā)生變形的部分和與之相關(guān)連的部位合稱為該工件的參與淬火變形部位。參與淬火變形部位指的是工件上多個(gè)部位的總體，須根據(jù)實(shí)際工件的(變形)情況來確定。在已發(fā)生淬火變形的工件上，參與了淬火變形的不同部位的硬度可能基本相同，也可能有明顯差異。硬度差異反應(yīng)出這些部位的淬火轉(zhuǎn)變產(chǎn)物(即組織)之不同。由于不同的組織有不同的比容，比容差本身及其在淬火過程中的作用必然對淬火后的變形有直接的影響。由于這樣的原因，本文把最終發(fā)生了淬火變形的工件分為兩類。第一類:因裝爐時(shí)的沖撞，淬火加熱中工件的裝掛或堆放不當(dāng)，以及出爐轉(zhuǎn)移到淬火介質(zhì)過程中所受的外力或自重引起的變形。這類變形容易從操作方法和裝掛方式入手去解決。第二類：工件參與淬火變形部位有明顯或不明顯的硬度差異，也可能伴有淬火開裂。在第二類情況下，引起變形的原因既有淬火冷卻過程中的應(yīng)力作用，也有轉(zhuǎn)變產(chǎn)物比容差之最終的影響。
本文提出的概念和方法，僅限于用來分析和解決第二類淬火變形問題。
    二、淬火變形工件的冷卻速度帶及減小變形的努力方向
作為本方法的基礎(chǔ)，先引進(jìn)淬火變形工件的硬度-冷速曲線、冷卻速度帶及其跨區(qū)等概念。
    １．硬度-冷速曲線的分區(qū)及其與淬火變形的關(guān)系
圖1是有代表性的頂端淬火曲線示意圖。為適應(yīng)本文的需要，我們將下方的橫座標(biāo)定為冷卻速度，并按冷卻速度大小和淬火態(tài)硬度分布，將端淬曲線分成四個(gè)區(qū)(如圖1所示)。這樣的曲線，我們把它叫作硬度-冷速曲線。

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