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锻造车轮热处理遇到变形一般有哪些规律

  在生产加工中,万一有时会遇到不可预期的问题,就要有相对应的解决措施,有时锻件在热处理的过程中也偶尔会遇到变形,那么在遇到变形时一般会有哪些规律呢?让我们一起来看看吧。

   1.热应力引起的形状畸变。热应力所引起的变形主要发生在热应力产生的初期,这时的锻件内部处在塑性较好的高温状态。所以,当初期的热应力(表层为拉应力、心部为压应力)超过钢在该温度下的屈服强度时即发生塑性变形。锻件在心部受多向压应力作用下失去原形,使形状趋于球状。例如,圆柱形件锻件趋向“腰鼓”形状,即直径胀大而长度缩小;直径大于厚度的圆盘件,则厚度增加,直径缩小;立方体形状的锻件趋向球状。

   热应力所引起变形的大小,取决于内部应力和屈服强度之间的关系,高温强度较高的钢,其变形较小。对于这种变形来说,温度分布不均匀是其主要原因。所以,冷却速度越快,变形越大;淬火加热温度越高,变形越大;钢件截面积越大, 变形越大;钢的导热性越差,变形越大等。总之,凡是影响传热及妨碍温度均匀的加热和冷却因素,都会造成锻件变形。


筒锻件



   2.组织应力引起的形状畸变。组织应力引起的变形也产生在早期组织应力最大的时候。冷却初期,截面温差较大,锻件表层首先冷却到Ms点以下发生奥氏体向马氏体的转变,但心部温度较高,仍处于奥氏体状态,塑性较好,屈服强度较低。此时的组织应力,表面为压应力,心部为拉应力,因而导致变形;即相当于内部为真空的容器一样,其所引起的变形与热应力所引起的变形趋势正相反。锻件变形的趋势是沿最大尺寸方向伸长,沿最小尺寸方向收缩,表面内凹,棱角变尖。对于长度大于直径的圆柱体锻件,具体表现为直径缩小,长度伸长;对于立方体形状的锻件,各面趋向于内凹变形;圆盘形锻件,直径增大,厚度减小。

   组织应力引起变形时,表层因马氏体转变而体积膨胀,会受到心部产生的拉应力而造成塑性变形。如果内应力很大时,则有形成淬火裂纹的危险。

   3.组织转变引起的体积变形。锻件在淬火前的组织状态一般为铁素体与渗碳体的混合组织,即珠光体型组织,而淬火后为马氏体型组织。由于这些组织的比体积不同,淬火前后将引起体积变化,从而产生变形。碳含量提高,体积变形增大。为了降低锻件淬火时的变形,可以控制钢中马氏体的碳含最,对高碳钢或高碳高合金钢,控制残留奥氏体的量可以达到微变形淬火的目的。

   事实上,锻件在实际生产中的变形是很复杂的,受多种因素的影响,要根据情况,综合分析,找出主要矛盾,采取合理措施,加以预防和消除。