解析熱處理變形之如何校正

工件的熱處理變形是不可避免的，但可以在一定程度上加以控制和減小，下面介紹幾個(gè)校正熱處理變形的方法：
機(jī)械校正法---采用機(jī)械或局部加熱的方法使變形工件產(chǎn)生局部微量塑性變形,同時(shí)伴隨著殘余內(nèi)應(yīng)力的釋放和重新分布達(dá)到校正變形的目的。常用的機(jī)械校正法有冷壓校正、淬火冷卻至室溫前的熱壓校正、加壓回火校正、使用氧-乙炔火焰或高頻對(duì)變形工件進(jìn)行局部加熱的”熱點(diǎn)”校正、錘擊校正等。機(jī)械校正的零件在使用、放置過(guò)程中或進(jìn)行精加工時(shí),由于殘余應(yīng)力的衰減和釋放可能部分地恢復(fù)原來(lái)的變形和產(chǎn)生新的變形。因此,對(duì)于承受高負(fù)荷的工件和精密零件,不要進(jìn)行機(jī)械校正。必須進(jìn)行機(jī)械校正時(shí),校正達(dá)到的塑性應(yīng)變應(yīng)該超過(guò)熱處理變形的塑性應(yīng)變,但校正塑性變形量必須控制在很小的范圍內(nèi),一般應(yīng)大于彈性極限應(yīng)變的10倍,小于條件強(qiáng)度極限的十分之一。校正要盡可能在淬火后應(yīng)即進(jìn)行,校正后應(yīng)進(jìn)行消除殘余應(yīng)力處理。熱處理變形工件的校正,要求操作者具有熟練的技術(shù)并很費(fèi)工時(shí),因此,校正自動(dòng)化是熱處理工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。
熱處理校正法---對(duì)于因熱處理脹大或收縮變形而尺寸超差的工件,可以重新使用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒▽?duì)其變形進(jìn)行校正。
常用的熱處理校正法有在Ac1溫度下加熱急冷法對(duì)脹大變形的工件進(jìn)行收縮處理---工件不發(fā)生組織比體積變化的相變,因此,不會(huì)產(chǎn)生組織應(yīng)力,只產(chǎn)生因心部和表面熱收縮量不同而形成的熱應(yīng)力。急冷時(shí)工件表面急劇收縮對(duì)溫度較高塑性較好的心部施以壓應(yīng)力,使工件沿主導(dǎo)應(yīng)力方向產(chǎn)生塑性收縮變形,這是熱處理收縮處理的機(jī)理。鋼的化學(xué)成分不同,其熱傳導(dǎo)和熱膨脹系數(shù)不同,在Ac1溫度下加熱后,鋼的塑性和屈服強(qiáng)度也不相同,靠熱應(yīng)力所能達(dá)到的塑性收縮變形效果不盡相同,一般碳素鋼和低合金鋼的收縮效果比較明顯,高碳高合金鋼的收縮效果則比較差。
收縮處理的加熱溫度應(yīng)根據(jù)Ac1選擇,應(yīng)保證在水中激冷時(shí)不淬硬為原則,對(duì)奧氏體穩(wěn)定性差的碳鋼可采用稍高于Ac1的溫度,以利用相變溫度區(qū)的相變超塑性達(dá)到zui大的收縮效果。各類鋼的加熱溫度是;
碳素鋼   Ac1—20⌒Ac1+20C       低合金鋼   Ac1—20⌒Ac1+10C
低碳高合金鋼（1Cr13 、2Cr13 、18Cr2Ni4WA等）   Ac1—30⌒Ac1+10C
奧氏體型耐熱耐蝕鋼   850—1000C
加熱時(shí)間應(yīng)保證工件充分熱透,冷卻以食鹽水激冷為。Ac1溫度下加熱急冷收縮處理法,可以收縮處理各種不同形狀的工件,如環(huán)形工件的內(nèi)孔和外圓,扁方工件的孔、孔距尺寸及外形尺寸,軸類工件的長(zhǎng)度以及某些需要局部尺寸收縮的工件等。
淬火脹大法對(duì)收縮變形的工件進(jìn)行脹大處理---主要適用于形狀簡(jiǎn)單的工件。其原理是利用淬火時(shí)工件表層發(fā)生馬氏體相變時(shí)比體積增大,對(duì)尚未發(fā)生馬氏體相變或未淬透的心部施以拉應(yīng)力,通過(guò)心部拉伸塑性變形達(dá)到工件沿主導(dǎo)應(yīng)力方向脹大的目的。對(duì)于低中碳鋼和低中碳合金結(jié)構(gòu)鋼制造的工件,使用常規(guī)淬火加熱溫度的上限加熱水淬時(shí),在工件淬透或半淬透的情況下,可使主導(dǎo)應(yīng)力方向脹大0.20—0.50％。形狀簡(jiǎn)單的工件可以左或稍高于Ac1溫度下加熱正火后,重復(fù)淬火1—2次。CrMn、9CrSi、GCr15、CrWMn等過(guò)共析合金工具鋼件,在原來(lái)未淬透的情況下,可按常規(guī)熱處理規(guī)范的上限加熱溫度加熱,并盡可能淬透或獲得較深淬硬層,可使工件沿主導(dǎo)應(yīng)力方向脹大0.15—0.20％。淬火后應(yīng)經(jīng)240-280C回火,這類鋼的淬火脹大變形主要靠淬火時(shí)馬氏體相變的比體積增大,故脹大變形量有限,并有淬裂的危險(xiǎn)。
 

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