Termisk spenning og faseendringsspenning av smiing

Varmebehandlingsforvrengning kan oppstå etter gløding, normalisering, herding, herding og overflatemodifikasjonsvarmebehandling. Grunnårsaken til forvrengning ligger i den indre spenningen som produseres av smiingen under varmebehandling, det vil si på grunn av forskjellen i temperaturforskjell mellom inne og ute og strukturtransformasjonen, forblir smiingen etter varmebehandling indre spenning.
Når denne spenningen overskrider flytegrensen for stål i løpet av et øyeblikk under varmebehandling, vil det forårsake forvrengning av smiing. Det er termisk stress og faseendringsstress i prosessen med varmebehandling, deres årsaker og funksjoner er forskjellige.
Smiing i oppvarming og kjøling ledsaget av termisk ekspansjon og kald sammentrekningsfenomen, når smioverflaten og hjertet på grunn av oppvarming eller kjølehastighet er forskjellig, noe som resulterer i temperaturforskjell, volumutvidelsen eller sammentrekningen på overflaten og hjertet er ikke det samme , denne temperaturforskjellen og volumendringen forårsaket av de forskjellige indre spenningene, kalt termisk stress.
Smiing i prosessen med varmebehandling, er endringen av termisk spenning hovedsakelig manifestert som: når smidingene varmes opp, stiger overflatetemperaturen raskere enn kjernen, overflatetemperaturen er høy og ekspanderer, kjernetemperaturen er lav og utvider seg ikke , på dette tidspunktet overflatetrykkspenningen, kjernestrekkspenningen. Når smidingene er ditermiske, øker og utvider kjernetemperaturen, på dette tidspunktet viser smidingene volumekspansjon; Arbeidsstykkeavkjøling, overflaten avkjøles raskere enn kjernen, overflatekrymping, høy temperatur på hjertet for å forhindre krymping, strekkspenning på overflaten, hjertet produserer trykkspenning, når det avkjøles til en viss temperatur, har overflaten ikke lenger kjølt seg sammen, og kjernekjølingen skal skje på grunn av den fortsatte sammentrekningen, overflaten er trykkspenning, og hjertet av strekkspenning. Denne spenningen eksisterer fortsatt i smiingen etter avkjøling, som kalles restspenning.
Under varmebehandlingen av smiing er massevolumet til forskjellige strukturer forskjellig, så massevolumet til smiing er bundet til å endre seg. Fordi det er en temperaturforskjell mellom overflaten og hjertet av smiingen, er transformasjonen av overflaten og hjertet av organisasjonen ikke tidsriktig, så de interne og eksterne massevolumendringene vil produsere indre stress. Dette interne stresset forårsaket av heterogeniteten i organisatorisk transformasjon kalles faseovergangsstress.

Massevolumet til stålets grunnstruktur øker i størrelsesorden austenitt, perlitt, sortenitt, troositt, nedre bainitt, herdet martensitt og martensitt. For eksempel, smiing quenching rask avkjøling, på grunn av overflaten av den første kulden til sitt punkt, slik at overflaten fra austenitt til martensitt, volum svulmer, men hjertet er fortsatt i austenitt tilstand, hindre overflaten svulme, slik at smiing hjertet av strekk spenning, overflate ved trykkspenning; Når avkjølingen fortsetter, reduseres overflatetemperaturen og vil ikke lenger svelle, mens kjernen på grunn av transformasjonen til martensitt vil volumet fortsette å svelle, så det vil bli forhindret av overflaten, slik at hjertet utsettes for trykkspenning , og overflaten utsettes for strekkspenning. Denne spenningen forblir i smiingen etter avkjøling som en restspenning.
Derfor, i bråkjølingsprosessen, er endringen av termisk spenning og faseendringsspenning motsatt, og den endelige restspenningen i smiingen er også motsatt. Kombinasjonen av termisk stress og faseendringsspenning kalles quenching intern stress. Når gjenværende indre spenning i smiingen overstiger flytegrensen for stål, vil arbeidsstykket produsere plastisk deformasjon, noe som resulterer i forvrengning av smiingen.