Термично напрежение и напрежение на фазова промяна на изковките

Изкривяване при топлинна обработка може да възникне след отгряване, нормализиране, втвърдяване, темпериране и термична обработка за модифициране на повърхността. Основната причина за изкривяването се крие във вътрешното напрежение, създадено от коването по време на термична обработка, тоест поради разликата в температурната разлика между вътрешната и външната страна и трансформацията на структурата, коването след топлинна обработка остава вътрешно напрежение.
Когато това напрежение превиши границата на провлачване на стоманата за момент по време на топлинна обработка, това ще причини изкривяване на коването. В процеса на термична обработка има термичен стрес и стрес от фазова промяна, техните причини и функции са различни.
Изковки при нагряване и охлаждане, придружени от феномен на термично разширение и студено свиване, когато повърхността на коване и сърцевината поради нагряване или охлаждане са различни, което води до температурна разлика, обемното разширение или свиване на повърхността и сърцето не е същото , тази температурна разлика и промяна на обема, причинени от различното вътрешно напрежение, наречено топлинно напрежение.
Изковки в процеса на топлинна обработка, промяната на термичното напрежение се проявява главно като: когато изковките се нагряват, температурата на повърхността се повишава по-бързо от сърцевината, температурата на повърхността е висока и се разширява, температурата на сърцевината е ниска и не се разширява , в този момент напрежението на натиск на повърхността, напрежението на опън в сърцевината. Когато изковките са дитермични, температурата на сърцевината се повишава и разширява, по това време изковките показват обемно разширение; Охлаждане на детайла, охлаждане на повърхността по-бързо от сърцевината, свиване на повърхността, висока температура на сърцето за предотвратяване на свиване, напрежение на опън върху повърхността, сърцето произвежда напрежение на натиск, когато се охлади до определена температура, охладената повърхност вече не се свива, и охлаждането на сърцевината да настъпи поради продължаващото свиване, повърхността е напрежение на натиск, а сърцето на напрежение на опън. Това напрежение все още съществува в коването след охлаждане, което се нарича остатъчно напрежение.
По време на термичната обработка на изковките, масовият обем на различните структури е различен, така че масовият обем на изковките е длъжен да се промени. Тъй като има температурна разлика между повърхността и сърцето на изковката, трансформацията на повърхността и сърцето на организацията не е навременна, така че промените в обема на вътрешната и външната маса ще предизвикат вътрешно напрежение. Този вътрешен стрес, причинен от хетерогенността на организационната трансформация, се нарича стрес на фазов преход.

Масовият обем на основната структура на стоманата се увеличава в реда на аустенит, перлит, сортенит, троозит, долен бейнит, темпериран мартензит и мартензит. Например, изковките охлаждат бързо охлаждане, поради повърхността на първия студ до неговата точка, така че повърхността от аустенит в мартензит, обемът набъбва, но сърцето все още е в аустенитно състояние, предотвратява повърхностното набъбване, така че сърцето на коване чрез опън напрежение, повърхност чрез напрежение на натиск; Когато охлаждането продължи, температурата на повърхността се намалява и вече няма да набъбва, докато ядрото поради трансформацията в мартензит, обемът ще продължи да набъбва, така че ще бъде предотвратено от повърхността, така че сърцето е подложено на натиск , а повърхността е подложена на напрежение на опън. Това напрежение остава в изковката след охлаждане като остатъчно напрежение.
Следователно, в процеса на закаляване на охлаждане, промяната на топлинното напрежение и напрежението на промяна на фазата е противоположна, а крайното остатъчно напрежение в изковаването също е противоположно. Комбинацията от топлинно напрежение и напрежение при промяна на фазата се нарича охлаждащо вътрешно напрежение. Когато остатъчното вътрешно напрежение в изковката надвиши границата на провлачване на стоманата, детайлът ще произведе пластична деформация, което ще доведе до изкривяване на изковката.