鍛造廠加工鍛件熱處理時(shí)的基本內(nèi)應(yīng)力
鍛件是指通過對(duì)金屬坯料進(jìn)行鍛造變形而得到的工件或毛坯。利用對(duì)金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑形變形,可改變其機(jī)械性能。鍛件按坯料在加工時(shí)的溫度,可分為冷鍛溫鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工,熱鍛是在高于金屬坯料的再結(jié)晶溫度下加工。
眾所周知,鋼中熱或冷卻時(shí)要發(fā)生膨脹或收縮;此外,相變時(shí)也有膨脹和收縮。工件在加熱或冷卻時(shí),其內(nèi)外不可能同時(shí)均勻地被加熱或冷卻,工件內(nèi)外存在著溫差,從而引起比容差。同樣,工件在加熱或冷卻時(shí),其心部和表面也不可能同時(shí)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,因而也引起比容差。這些比容差就是熱處理時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的主要原因。
其中由工件內(nèi)外溫差所引起的內(nèi)應(yīng)力稱為“熱應(yīng)力”,而由工件內(nèi)外組織轉(zhuǎn)變的時(shí)刻不同所引起的應(yīng)力稱為“組織應(yīng)力”,此外還有沿工件截面上的組織差異所引起的應(yīng)力。
鍛件熱處理后的殘余內(nèi)應(yīng)力是上述幾種內(nèi)應(yīng)力的綜合作用結(jié)果。工件加熱時(shí),加熱時(shí)間較長(zhǎng),有較充分的保 溫時(shí)間,而且工件在高溫下具有良好的塑性,所以可以認(rèn)為加熱時(shí)的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力能夠通過工件中的塑性變形、回復(fù)與再結(jié)晶等過程松弛掉,因而可以認(rèn)為熱處理后鍛件中剩下的僅僅是冷卻過程中的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的疊加結(jié)果。這樣,問題就簡(jiǎn)便些了。
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