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淬火介质及其搅拌装置对工件淬火过程变形的影响

简要描述:单就淬火油而言在使用温度一定时,在高温区最高冷速过低变形反而更大,所谓旧油改造主要就是通过调整添加剂达到调节冷却速度的目的。
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生产中的热处理变形是个令人头痛的系统问题,涉及设计、材料、锻造、预先热处理、机加工和最终的热处理过程,解决起来非常困难,没有根治办法,生产过程中的任一环节发生改变都可能使已稳定的变形情况发生变化,而变形最终都在冷却过程中才表现出来,那么淬火介质在零件变形中的作用究竟有多大?

淬火介质冷速的影响:冷速越快,组织应力和热应力越大,工件变形可能性也就越大。淬火介质使用温度的影响:温度越低,热应力越大,工件变形可能性也就越大。只是定性分析和推测。

单就淬火油而言在使用温度一定时,在高温区最高冷速过低变形反而更大,所谓旧油改造主要就是通过调整添加剂达到调节冷却速度的目的。

说实话,单独分析淬火介质对变形的影响不那么容易,因为影响变形的因素太多,诸如工件的大小、形状、材料、原始组织状态、淬火油的冷速、温度、搅拌、工件的入液方式、在介质中的时间长短等等都会影响到变形。这么多因素都要排除才能单独说淬火介质的影响呢。

零件在热处理过程中,只要内应力平衡被打破,变形就会发生。
零件在热处理之前或多或少总会残存加工应力,热处理过程则会产生热应力和组织应力。热应力就是加热和冷却时零件各部位温度变化不同步产生的应力;组织应力则是零件各部位组织转变不同步或者生成不同的组织所产生的应力。热应力及组织应力无法避免,但如果所产生的内应力(不管大小)和残留应力叠加后能够在零件中均匀分布,也就是热处理过程中内应力始终保持平衡,就可以避免零件的热处理变形产生。
由此可见,变形的控制最根本的还是要追求应力的平衡分布,这跟材料(成分均匀性)、预备热处理(组织均匀性)、零件的设计(结构合理)、锻造(流线均匀性)、机加工(残留内应力)、加热方式(加热速度等)、冷却方式(淬火介质的性能等)都有关系。
在热处理过程中,应力变化最大的情况发生在淬火冷却时,主要的变形也大多在淬火时产生,所以人们主要把注意力集中于淬火过程。但并非说其他过程就没有变形的发生,前面说过,零件在热处理之前会有残留应力,而只要温度升高,残留应力就会释放,应力的释放过程就是零件微观塑性变形过程,微观变形叠加会导致宏观变形的产生。总之,只要有应力的变化,都会有变形的可能。

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