控制热处理变形的有效途径
发布时间:2010-09-15 07:29
作者:互联网
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热处理变形会使
工件前期加工获得的精度受到严重损失,这些损失有时甚至通过复杂、先进的修形技术(磨齿、校直等)也难以恢复。这将直接影响工件的精度、
强度、运转时的噪音、振动、传输
功率损失、和使用寿命等。这样即使我们拥有世界上最先进的
机床、
磨床,也很难加工出高精度、高
附加值的
产品来。为了减少和
控制热处理变形提高市场
竞争力,一些先进国家专门设有专题
基金。减少和控制热处理变形,由此可见解决热处理变形的重要性。1热处理变形产生的原因:减少和控制工件的热处理变形是材料和热处理
工作者最为关注的难题,迄今为止人们还难于提出一个定量化、完整的可以预示工件热处理畸变的数学模型。学者们普遍认为,工件热处理变形的影响因素涉及到工件的设计、
原材料以及加工整个过程中的诸多环节。众多专业人士认为,在加工中全面综合考虑固然重要,但影响热处理变形最主要的矛盾还是热处理
工艺温度及
冷却速度的合理控制。研究表明,随着热处理工艺温度的降低,工件热处理后由变形引起的精度损失由2~3级降低到了1级以下,其意义远远超过后期的磨齿、校直等修形技术。工件在900℃下的强度很低;虽然热处理设备愈来愈先进,但工件在加热、冷却时各部位的温度变化也很难完全一致;工件在加热、冷却时各部位温度变化的不同时性,会引起工件热(膨胀)
应力和组织(转变时体积产生变化)应力的变化。当热应力、组织应力或两者之合,大于该瞬间温度下工件某部位的塑性抗力时,就会在这一部位发生不可逆的变形——热处理变形。1.1如果工艺温度降低,工件的高温强度损失减少,塑性抗力增强。这样工件的抗应力变形、抗高温
蠕变(工件因自重或受压而产生变形,大件、薄壁件更显著)的综合
能力就会增强,变形就会减少。1.2如果工艺温度降低,工件加热、冷却时各部位温度不一致性也会减少,导致的热应力和组织应力也相对减少,这样变形就会减少。1.3热处理加热时间缩短,工件的高温蠕变时间减少,变形也会减少。降低热处理温度的方法:降低工艺温度、提高
渗碳或
碳氮共渗速度,几十年来一直是国内外热处理界人士孜孜以求的理想目标,但由于
基础技术条件的限制和传统热处理理论的束缚,多年来大家一直很难突破。目前一种新的渗碳技术已经被国内多家
企业采用。这种技术可以在工艺温度降低的条件下实现快速渗碳或碳氮共渗,并最低可以使渗碳温度降低到810℃左右,它同时还有节能、环保,高效率、高效益等优点。这是一种在传统热处理理论基础上,引入了最新现代化
工控制原理的热处理新技术。2.影响热处理变形主要因素是热处理工艺温度2.1工艺温降低后工件的高温强度损失相对减少,塑性抗力增强。这样工件的抗应力变形、抗
淬火变形、抗高温蠕变的综合能力增强,变形就会减少。2.2工艺温度降低后,工件加热、冷却的温度区间减少,由此而引起的各部位温度不一致性也会降低,由此而导致的热应力和组织应力也相对减少,这样变形就会减少。2.3工艺温降低、且热处理工艺时间缩短,则工件的高温蠕变时间减少,变形也会减少。2.4为了
保证工件的最终精度,一种较为理想的方法是找到工件的热处理变形规律,在加
工时预留出一定的变形量,使工件在渗碳淬火后的尺寸迁移到所要求的
范围内。这就要求工件变形具有良好的一致性,即同炉次工件之间、不同炉次的工件之间的变形规律和变形范围接近一致。2.5虽然热处理变形很难控制,但通过降低工艺温度、控制工件的前期热处理条件和对工件的淬火条件进行严格控制后。3.冷却速度及方法决定零件变形量的关鍵:3.1选择冷速合理的淬火介质能有效地减小变形量。3.2选择高温(400℃以上)快速冷却,在350℃以下慢冷的方法,效果最佳;如:一些盐浴、碱浴及有机淬火剂等。3.3压力淬火法。3.4预冷淬火法。3.5
分级淬火法。(来源:热处理)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。