深冷處理中引起金屬材料變形的因素有哪些?
瀏覽次數:1948更新日期:2020-02-17
在工業中,金屬材料起著非常重要的作用,關系到工件或者機械的質量和使用壽命。對于很多行業來說,如何改善材料或者工件的性能也是迫切需求的,尤其是變形,嚴重影響了工件或者機械的正常使用。為了改善材料尺寸的穩定性,可以通過深冷處理或者熱處理來達到。那么,在
深冷處理或者熱處理中引起金屬材料或者工件變形的因素有哪些呢?
鋼的變形主要原因是鋼中存在內應力或者外部施加的應力。內應力是因溫度分布不均勻或者相變所致,殘余應力也是原因之一。外應力引起的變形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”,在特殊情況下也應考慮碰撞被加熱的工件,或者夾持工具夾持所引起的凹陷等。變形包括彈性變形和塑性變形兩種。尺寸變化主要是基于組織轉變,故表現出同樣的膨脹和收縮,但當工件上有孔穴或者復雜形狀工件,則將導致附加的變形。如果淬火形成大量馬氏體則發生膨脹,如果產生大量殘余奧氏體則相應的要收縮。此外,回火時一般發生收縮,而出現二次硬化現象的合金鋼則發生膨脹,如果進行深冷處理,則由于殘余奧氏體的馬氏體化而進一步膨脹,這些組織的比容都隨著含碳量的增加而增大,故含碳量增加也使尺寸變化量增大。
加熱過程中,在450℃左右,鋼由彈性體轉變為塑性體,因此很容易呈上升塑性變形。同時,殘余應力在約高于此溫度時也將因再結晶而消失。因此,快速加熱時,由于工件內外部存在溫度差,外部達到450℃變成了塑性區,受而內部溫度較低處存在殘余應力作用而發生變形,冷卻后,該區域就是出現變形的地方。由于實際生產過程中,很難實現均勻、緩慢加熱,淬火前進行消除應力退火是非常重要的,除了通過加熱消除應力外,對于大型零件采用振動消除應力也是有效的。