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铸钢件热处理时产生的应力及解决方法

添加日期:2018-07-23查看次数:

   大型铸钢件由于其设计的灵活性和可变性而被广泛的利用,由于使用设备的不同,对铸钢件机械性能要求也不同,这就需要我们后期对铸钢件进行一个热处理来改变铸钢件的机械性能。

  应力的产生原因

  铸钢件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致形成温差,就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,.后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的.终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。

  实践证明,任何工件在热处理过程中,只要有相变,热应力和组织应力都会发生。只不过热应力在组织转变以前就已经产生了,而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。

  应力解决方法

  1 恒温时效法:恒温时效法的机理是通过塑性变形松弛应力,该方法是将材料加热到一定温度下进行保温,然后空冷。开始应力降低速度较快,随后应力下降速度减慢。加热温度越高,时间越长,应力降低效果越明显。

  2 反淬火法:是将含有残余应力的零件投入温度为-196℃的液氮中,待冷透后迅速转移至沸水中或用高速蒸汽喷射零件。因为深冷与急热产生的应力方向相反而相互抵消,达到释放残余应力的目的。

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