Kovácsoltvas termikus igénybevétele és fázisváltozási feszültsége

Hőkezelési torzulás léphet fel lágyítás, normalizálás, edzés, temperálás és felületmódosító hőkezelés után. A deformáció kiváltó oka a kovácsolás által a hőkezelés során keletkező belső feszültségben rejlik, vagyis a belső és külső hőmérséklet-különbség és a szerkezeti átalakulás miatt a kovácsolás a hőkezelés után belső feszültség marad.
Ha ez a feszültség a hőkezelés során egy pillanat alatt meghaladja az acél folyáshatárát, az a kovácsolás torzulását okozza. A hőkezelés során termikus igénybevétel és fázisváltozási stressz jelentkezik, ezek okai és funkciói eltérőek.
Fűtési és hűtési kovácsolások hőtágulási és hidegösszehúzódási jelenség kíséretében, amikor a kovácsolás felülete és a szív a fűtési vagy hűtési sebesség miatt eltérő, ami hőmérséklet-különbséget eredményez, a térfogat bővülése vagy összehúzódása a felületen és a szívben nem azonos , ezt a hőmérséklet-különbséget és térfogatváltozást az eltérő belső feszültség okozza, amelyet termikus feszültségnek nevezünk.
A kovácsolt anyagok hőkezelése során a hőfeszültség változása elsősorban a következőképpen nyilvánul meg: a kovácsolt anyagok felmelegítésekor a felületi hőmérséklet gyorsabban emelkedik, mint a magé, a felület hőmérséklete magas és kitágul, a maghőmérséklet alacsony és nem tágul , ekkor a felületi nyomófeszültség, a mag húzófeszültsége. Amikor a kovácsolt anyagok ditermikusak, a maghőmérséklet növekszik és kitágul, ekkor a kovácsolt anyagok térfogatnövekedést mutatnak; A munkadarab hűtése, a felület gyorsabban hűl, mint a mag, felületi zsugorodás, a szív magas hőmérséklete a zsugorodás megakadályozása érdekében, húzófeszültség a felületen, a szív nyomófeszültséget kelt, bizonyos hőmérsékletre hűtve a felület lehűl, már nem húzódik össze, és a folyamatos összehúzódás következtében fellépő mag lehűlése, a felület nyomófeszültsége, és a húzófeszültség szíve, Ez a feszültség a kovácsolásban a lehűlés után is fennáll, amit maradékfeszültségnek nevezünk.
A kovácsolt anyagok hőkezelése során a különböző szerkezetek tömegtérfogata eltérő, így a kovácsolt anyagok tömegtérfogata mindenképpen változik. Mivel a kovácsolás felülete és szíve között hőmérséklet-különbség van, a felület és a szervezeti átalakulás nem időszerű, így a belső és külső tömegtérfogat-változások belső feszültséget okoznak. Ezt a belső stresszt, amelyet a szervezeti átalakulás heterogenitása okoz, fázisátmeneti stressznek nevezzük.

Az acél alapszerkezetének tömegtérfogata az ausztenit, perlit, szortenit, troosit, alsó bainit, edzett martenzit és martenzit sorrendjében növekszik. Például a kovácsolt anyagok gyors lehűlése miatt a felület az első hidegtől a pontig, így a felület ausztenitből martenzitté, térfogatduzzad, de a szív még mindig ausztenit állapotban van, megakadályozza a felületi duzzadást, így a kovácsoló szív húzással. feszültség, felület nyomófeszültséggel; A lehűlés folytatódásakor a felületi hőmérséklet csökken, és már nem duzzad, míg a mag térfogata a martenzitté alakulás következtében tovább duzzad, így a felület meggátolja, így a szív nyomófeszültségnek van kitéve. , és a felület húzófeszültségnek van kitéve. Ez a feszültség a kovácsolásban lehűlés után maradó feszültségként megmarad.
Ezért a kioltó hűtési folyamatban a termikus feszültség és a fázisváltozási feszültség változása ellentétes, és a kovácsolásban a végső maradékfeszültség is ellentétes. A termikus feszültség és a fázisváltozási feszültség kombinációját kioltó belső feszültségnek nevezzük. Ha a kovácsolásban a maradék belső feszültség meghaladja az acél folyáshatárát, a munkadarab képlékeny deformációt okoz, ami a kovácsolás torzulását eredményezi.