Termisk spänning och fasförändringsspänning av smide

Värmebehandlingsförvrängning kan uppstå efter glödgning, normalisering, härdning, anlöpning och ytmodifiering av värmebehandling. Grundorsaken till distorsion ligger i den inre spänningen som produceras av smidet under värmebehandling, det vill säga på grund av skillnaden i temperaturskillnad mellan insidan och utsidan och strukturomvandlingen, förblir smidningen efter värmebehandling inre spänning.
När denna spänning överstiger stålets sträckgräns på ett ögonblick under värmebehandlingen kommer det att orsaka förvrängning av smide. Det finns termisk stress och fasförändringsspänning i värmebehandlingsprocessen, deras orsaker och funktioner är olika.
Smide vid uppvärmning och kylning åtföljd av termisk expansion och kallkontraktionsfenomen, när smidesytan och hjärtat på grund av uppvärmnings- eller kylhastigheten är olika, vilket resulterar i temperaturskillnad, volymexpansionen eller kontraktionen på ytan och hjärtat är inte densamma , denna temperaturskillnad och volymförändring orsakad av olika inre spänningar, som kallas termisk spänning.
Smide i värmebehandlingsprocessen manifesteras förändringen av termisk spänning huvudsakligen som: när smidet värms upp stiger yttemperaturen snabbare än kärnan, yttemperaturen är hög och expanderar, kärntemperaturen är låg och expanderar inte , vid denna tidpunkt yttryckspänningen, kärnans dragspänning. När smidet är ditermiskt, ökar och expanderar kärntemperaturen, vid denna tidpunkt visar smidet volymexpansion; Kylning av arbetsstycket, ytan kyls snabbare än kärnan, ytkrympning, hög temperatur på hjärtat för att förhindra krympning, dragspänning på ytan, hjärtat producerar tryckspänning, när det kyls till en viss temperatur, ytan har kylts inte längre samman, och kärnkylningen uppstår på grund av den fortsatta kontraktionen, ytan är tryckspänning, och hjärtat av dragspänning, Denna spänning finns fortfarande i smidet efter kylning, vilket kallas restspänning.
Under värmebehandlingen av smide är massavolymen för olika strukturer olika, så massvolymen av smide är skyldig att förändras. Eftersom det finns en temperaturskillnad mellan ytan och hjärtat av smidet, är ytan och hjärtat av organisationens transformation inte läglig, så de interna och externa massavolymförändringarna kommer att ge inre stress. Denna interna stress orsakad av heterogeniteten i organisatorisk transformation kallas fasövergångsstress.

Massvolymen för stålets grundstruktur ökar i storleksordningen austenit, perlit, sortenit, troosit, lägre bainit, härdad martensit och martensit. Till exempel, smide släcker snabb kylning, på grund av ytan av den första kylan till sin punkt, så ytan från austenit till martensit, volym sväller, men hjärtat är fortfarande i austenit tillstånd, förhindra ytan svälla, så smide hjärtat av drag spänning, yta genom tryckspänning; När kylningen fortsätter, sänks yttemperaturen och kommer inte längre att svälla, medan kärnan på grund av omvandlingen till martensit kommer volymen att fortsätta att svälla, så det kommer att förhindras av ytan, så hjärtat utsätts för tryckspänning och ytan utsätts för dragspänning. Denna spänning kvarstår i smidet efter kylning som en restspänning.
Därför är förändringen av termisk spänning och fasändringsspänning motsatt i kylningsprocessen, och den slutliga kvarvarande spänningen i smidet är också motsatt. Kombinationen av termisk stress och fasförändringsspänning kallas släckande inre stress. När den kvarvarande inre spänningen i smidet överstiger sträckgränsen för stål, kommer arbetsstycket att producera plastisk deformation, vilket resulterar i förvrängning av smidet.