【2017年整理】淬火变形问题的解决办法
2页1、淬火变形问题的解决办法本文基于淬火变形的机理及其影响因素,浅谈淬火变形的预防控制及后期的机加工补救方法。一,导致淬火变形的因素1,碳含量及其对淬火变化量的影响高碳钢屈服强度的升高,其变形量要小于中碳钢。对碳素钢来说,在大多数情况下,以 T7A 钢的变形量为最小。当碳的质量分数大于 0.7时,多趋向于缩小;但碳的质量分数小于 0.7时,内径、外径都趋向于膨胀。碳素钢本身屈服强度相对较低,因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件,变形较大,内孔(或型腔)趋于胀大。合金钢由于强度较高,Ms 点较低,残余奥氏体量较多,故淬火变形较小,并主要表现为热应力型的变形,其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。因此,在与中碳钢同样条件下淬火时,高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。2,合金元素对淬火变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的 Ms 点和淬透性的影响上。大多数合金元素,例如,锰、铬、硅、镍、钼、硼等,使钢的 Ms 点下降,残余奥氏体量增多,减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力,因此,减小了工件的淬火变形。合金元素显著提高钢的淬透性,从而增大了钢的体积变形和组织应力,导致工件热处理变形倾向的
2、增大。此外,由于合金元素提高钢的淬透性,使临界淬火冷却速度降低,实际生产中,可以采用缓和的淬火介质淬火,从而降低了热应力,减小了工件的热处理变形。硅对 Ms 点的影响不大,只对试样变形起缩小作用;钨和钒对淬透性和 Ms 点影响也不大,对工件热处理变形影响较小。故工业上所谓微变形钢,均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。3,原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布,合金元素的偏析,锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。球状珠光体比片状珠光体比体积大,强度高,所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。对于一些高碳合金工具钢,例如,9Mn2V、CrWMn 和 GCr15 钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响,通常以 2.5-5 级球化组织为宜。调质处理不仅使工件变形量的绝对值减小,并使工件的淬火变形更有规律,从而有利于对变形的控制。条状碳化物分布对工件的热处理变形有很大影响。淬火后平行于碳化物条带方向工件膨胀,与碳化物条带相垂直的方向则收缩,碳化物颗检愈粗大,条带方向的膨胀愈大。对于 Cr12 类型
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