零件的熱處理變形

1、工件的熱處理變形：主要是由于熱處理應(yīng)力造成的。工件的結(jié)構(gòu)形狀、原材料質(zhì)量、熱處理前的加工狀態(tài)、工件的自重以及工件在爐中加熱和和冷卻時(shí)的支承或夾持不當(dāng)?shù)纫蛩匾材芤鹱冃巍７彩菭可娴郊訜岷屠鋮s的熱處理過(guò)程都可能造成工件變形。但是淬火變形對(duì)熱處理質(zhì)量的影響最大。嚴(yán)重的淬火變形往往很難通過(guò)最后的精加工加以修正即使對(duì)淬火變形的工件能夠進(jìn)行校正和機(jī)加工修整也會(huì)因而增加生產(chǎn)成本。工件熱處理后的不穩(wěn)定組織和不穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)在常溫和零下溫度長(zhǎng)時(shí)間放置或使

2、用過(guò)程中逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變而趨于穩(wěn)定也會(huì)伴隨引起工件的變形這種變形稱為時(shí)效變形。時(shí)效變形雖然不大但是對(duì)于精密零件和標(biāo)準(zhǔn)量具也是不允許的。工件的熱處理變形分為尺寸變化(體積變形)和形狀畸變兩種形式。尺寸變形歸因可相變前后比體積差引起工件的體積改變形狀畸變則是由于熱處理過(guò)程中在各種復(fù)雜應(yīng)力綜合作用下不均勻的塑性變形造成的。這兩種形式的變形很少單獨(dú)存在但是對(duì)具體工件和熱處理工藝可能以一種形式的變形為主。1工件熱處理的尺寸變化工件在熱處理加熱和冷卻過(guò)

3、程中由于相變引起的體積差造成的體積變形。2工件熱處理的形狀畸變工件熱處理的形狀畸變有多種原因。加熱過(guò)程中殘余應(yīng)力的釋放淬火時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力以及工件自重都會(huì)使工件發(fā)生不均勻的塑性變形而造成形狀畸變。工件細(xì)長(zhǎng)，爐底不平，工件在爐中呈搭橋狀態(tài)放置時(shí)當(dāng)加熱至奧氏體化溫度下保溫過(guò)程中常因自重產(chǎn)生蠕變畸變這種畸變與熱處理應(yīng)力無(wú)關(guān)。工件在熱處理前由于各種原因可能存在內(nèi)應(yīng)力例如細(xì)長(zhǎng)零件經(jīng)過(guò)校直大進(jìn)給量切削加工以及預(yù)先熱處理操作不當(dāng)?shù)纫蛩囟紩?huì)在工

4、件中形成殘余應(yīng)力。熱處理加熱過(guò)程中由于鋼的屈服強(qiáng)度隨溫度的升高而降低當(dāng)工件中某些部位的殘余應(yīng)力達(dá)到其屈服時(shí)就會(huì)引起工件的不均勻塑性變形而造成形狀畸變和殘余應(yīng)力的松弛。加熱時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力受鋼的化學(xué)正方體平面內(nèi)凹棱角突出。實(shí)際生產(chǎn)中淬火冷卻時(shí)既有瞬時(shí)熱應(yīng)力也有瞬時(shí)組織應(yīng)力由于它們引起的變形相反，工件最終的變形是兩種應(yīng)力引起的變形疊加。4影響熱處理變形的因素工件在熱處理過(guò)程中體積和形狀的改變是由于模具鋼中組織轉(zhuǎn)變時(shí)的比體積變化所引起的體積膨脹

5、以及熱處理應(yīng)力引起的塑性變形所造成。因此熱處理應(yīng)力愈大相變愈不均勻則變形愈大反之則小。為減小變形必須力求減小淬火應(yīng)力和提高鋼的屈服強(qiáng)度?；瘜W(xué)成分對(duì)熱處理變形的影響模具鋼材的化學(xué)成分通過(guò)影響鋼的屈服強(qiáng)度、Ms點(diǎn)、淬透性、組織的比體積和殘余奧氏體量等影響工件的熱處理變形。模具鋼材的碳含量直接影響熱處理后所獲得的各種組織的比體積(室溫下不同組織的比體積與碳含量間的關(guān)系圖略碳鋼的碳含量與Ms點(diǎn)和殘余奧氏體之間的關(guān)系圖略)隨著鋼的碳含量的增加馬氏

6、體的體積增大屈服強(qiáng)度升高。淬透性和馬氏體比體積的增大增大了淬火組織應(yīng)力和熱處理變形而殘余奧氏體量的增多和屈服強(qiáng)度的升高減小了比體積變化導(dǎo)致組織應(yīng)力下降和熱處理變形的減小。碳含量對(duì)工件熱處理變形的影響是上述矛盾因素綜合作用的結(jié)果。碳含量對(duì)淬火時(shí)體積變化量的影響(試樣尺寸:￠25100)鋼號(hào)淬火溫度淬火介質(zhì)高度變化％直徑中間處兩端處0894014C水0.060.070.145582014C水0.380.020.21T1078014C水0.0