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钢件淬火中组织应力引起的相变歪扭

文章出处:青岛丰东热处理责任编辑:热处理设备小许查看手机网址
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人气:-发表时间:2017-03-14 09:00【

众所周知,淬火时钢中的过冷奥氏体向马氏体转变的过程中,伴随有质量体积的变化。由于马氏体的质量体积大于奥氏体的质量体积,所以转变结果,将引起体积膨胀。由于淬火冷却初期钢件表层或截面较小的部分,其冷却速度快,使之首先冷却到Ms点以下发生奥氏体向马氏体转变,但钢件心部或较厚的部分这一转变略为滞后,这样造成了马氏体向奥氏体转变的不等时性。表层和冷却较快的部分,发生马氏体型相变引起钢件外层和局部的体积膨胀,而钢件内部和冷却较慢的部分尚未处于过冷奥氏体状态,此时会由于外层的膨胀而产生拉应力;外层膨胀受到内部限制而具有压应力。因而导致变形,立方体形件,各面倾向于凹入变形;长的圆柱状件,直径缩小,长度伸长;圆盘形件直径增大,厚度减小。

当进一步冷却时,中心部分的温度也降至Ms点以下,也进行A→M的转变,发生体积膨胀,从而给外层一种扩张作用,造成应力状态的反转,使外表层承受拉应力作用,心部受压应力作用。由于表层坚硬的马氏体外壳,钢的屈服极限极高,不易引起塑性的滑移变形,如内应力较大时则有形成淬火裂纹的危险。

因此,组织应力所引起的变形,表层膨胀时,将受到由于中心部分产生的拉应力而造成的塑性滑移变形所支配。

因相变而造成的体积增大,其规律是:

(1)奥氏体中的含碳量越多,体积增加越大;

(2)形成的马氏体量越多,体积增长越大;

(3)残余奥氏体和未溶碳化物越少,体积增长越大;

(4) Ms点以下钢的屈服强度越高,变形越小。

此文关键字:钢件淬火

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