锻造厂热处理重型轴锻件时的应力是什么?
锻造厂中热处理是提高锻件硬度和韧性的关键工序,在热处理时热应力是指重型锻件在加热或冷却中,由于不同部位的温度差异,而导致热胀冷缩的不一致,所引起的应力。那么今天小编代表山西永鑫生锻造厂为大家介绍一下应力是什么?
前几天我厂生产的重型轴锻件为例子,说明其冷却过程中内应力的形成及变化规律。在这里咱们就其轴向应力进行探讨。重型轴锻件冷却刚开始时,由于表面冷却快,温度低,收缩多,而心部则冷却慢,温度髙,收缩小,内外相互牵制的结果,就在表层产生了拉应力,心部则承受着压应力。随着冷却的进行,表里温差增大,其内应力也相应增大,当应力增大到超过该温度下的屈服强度时,便产生了塑性变形。由于轴锻件心部的渥度髙于表层,心部先行沿轴向收缩。塑性变形的结果,使其内应力不再增大。锻造厂在热处理冷却到一定时间后,重型锻件表层的温度降低将逐渐减慢,则其收缩量也逐渐减小。而此时轴锻件心部则仍在不断收缩,于是表层的拉应力及心部压应力将逐渐减小,直至消失。但是随着冷却的继续进行,表层湿度越来越低,轴锻件收缩量也越来越少,甚至停止收缩。而心部由于温度尚高,还要不断地收缩,后在锻件表层形成压应力,而心部则为拉应力,但由于温度已低,不易产生塑性变形,所以这应力将随冷却的进行而不断增大,并后保留在重型锻件(轴)内部,成为残余应力。
在山西永鑫生锻造厂的实际热处理中,重型锻件的冷却过程中的热应力开始是使表层受拉,心部受压,而后留下的残余应力则是表层受压,心部受拉。所以轴锻件淬火冷却时产生的热应力是由于冷却过程中截面温度差所造成的,锻造厂热处理的冷却速度越大,截面温差越大,则产生的热应力越大。在相同冷却介质条件下,锻件加热温度越高、 尺寸越大、热传导系数越小,其重型锻件内温差越大,热应力越大。轴锻件在高温时冷却不均匀,将会发生扭曲变形。轴锻件在冷却过程中产生的瞬时拉应力大于材料的抗拉强度时,将会产生淬火裂纹。
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