【正文】 外偏析現(xiàn)象和網(wǎng)狀組織 ,對淬火后工件的變形、特別是對細長軸的彎曲變形影響很大。在高碳鋼中，由于 MS 點較低，殘留奧氏體較多，故淬火變形主要是熱應力變形。因此在解決實際問題時，要全面分析，指出起主導作用的是熱應力還是組織應力，以便判定變形的趨勢或裂紋產(chǎn)生的可能性，并采取各種 措施予以控制或防止。 例如鋼件淬火時，表層先 發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，由于馬氏體的比容大于母相奧氏體的比容，因而表層膨脹。 塑性變形是指模具在持續(xù)受熱、受 壓作用下，發(fā)生局部塑性變形而失效的方式。 提高硬度有助于防止產(chǎn)生桔皮和麻坑 ,因為只有對鋼材所施加的應力大于屈服點，才出現(xiàn)桔皮 .因此可以通過提高模具硬度 ,使模具能承受更大的壓力而不出現(xiàn)桔皮，麻坑也隨硬度的提高而減少。但在采用機械拋光時，總是希望較快完成，這樣就需要采用較大的壓力來清除以前的切削痕跡，而這樣就會造成更大的桔皮或麻坑。對于形狀簡單的小軸類零件，新產(chǎn)生的表面壓應力可以提高其抗疲勞能力。零件加熱到淬火溫度時 ,屈服強度明顯降低 ,塑性則大大提高。開裂是絕對要避免的，因為開裂零件無法挽救，只能報廢，這既浪費了材料與加工費用，又影響了生產(chǎn)，給國家造成損失。對熱處理變形的規(guī)律的復雜性我們還沒有徹底的認識和掌握。不論哪種變形，主要都是由于熱處理時，工件內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力所造成的。此外 ,鑄鋼件和鍛件毛坯 ,如果表層存在著一層脫碳層 ,由于表層和心部導熱性能不同 ,在淬火加熱較快時 ,也會產(chǎn)生熱應力而引起變形。 萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 3 圖 1 框型鑄件熱應力的形成過程 組織應力引起的變形 如果金屬制品在加熱和冷卻時發(fā)生相變，由于新舊相之間存在著結(jié)構(gòu)和比容差異，制品各部分又難以同時發(fā)生相變，或者各部分的相變產(chǎn)物有所不同，也會引起應力，這種因組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變不均勻而產(chǎn)生的應力稱為組織應力。通常是在進行金剛石拋光前用新的油石 來磨光。 ②型腔表面耐磨抗蝕。塑料成形模具形狀復雜，存在許多角薄邊，在這些位置會造成應力集中，產(chǎn)生斷裂。 2）靠近表面層，切向拉應力大于軸向拉應力。隨著鋼中含碳量的升高，馬氏體的質(zhì)量體積增大，因組織轉(zhuǎn)變而引起的體積變化及因相變應力而引起的淬火變形便越大。它是反映鋼在淬火時，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的難易程度。 圖 2 C曲線與淬火操作示意圖 萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 7 一般認為 ,淬火介質(zhì) 300℃時的冷卻速度對變形的影響是關(guān)鍵的 ,應根據(jù)鋼的淬透性、 零件截面尺寸和表面粗糙度 ,合理選用淬火介質(zhì)。形狀較復雜的零件，如零件的尖角處，由于應力集中，更容易產(chǎn)生淬火裂紋。對形狀復雜且精度要求較高的模具、量具等，可以用微變形鋼，用等溫淬火或分級淬火來減小變形。尤其是對高碳工具鋼必須進行合理的鍛造以消除網(wǎng)狀碳化物及偏析，盡可能使其均勻分布。而 2Cr13 屬于馬氏體類型鋼，機械加工性能較好，經(jīng)熱處理后耐腐蝕性能較好，適宜制造承受高負荷并在腐蝕作用下的塑料模具和透明塑料制品塑料模具； 9Cr18Mo 則是一萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 9 種高碳高鉻馬氏體不銹鋼，它具有更高的硬度、耐磨性、抗回火穩(wěn)定性和耐腐蝕性能以及較好的高溫尺寸溫度性，適宜制造承受在腐蝕環(huán)境條件下又要求高負荷、高耐磨的塑料模具。此外，還可以在塑料模具材料中加入不同的合金元素，控制氧化膜中的晶格缺陷，減少氧化膜的晶格缺陷濃度，降低離子的擴散速度，達到提高塑料模具表面的抗高溫沖蝕 — 氧化的能力。 （ 1）避免尖角、尖棱 零件尖角、尖棱造成淬火應力集中，往往會導致淬火裂紋，故要將尖角、棱角加工成圓角、倒角以避免開裂。 圖 3 彈簧夾頭 （ 4） 采用組合結(jié)構(gòu) 某些有淬裂傾向而各部分工件要求不同的零件或形狀復雜的零件，可以采用萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 11 組合結(jié)構(gòu)或者鑲拼結(jié)構(gòu)，不僅減小熱處理變形、防止開裂，而且方便于維修。 藝方式，諸如感應加熱淬火、火焰加熱表面淬火、接觸電阻加熱淬火、電解液淬火等。由于滲碳溫度較高，要注意防止晶粒粗大和模具變形，以免造成型腔表面的粗糙化以及剝離缺陷。若碳 氮共滲后再進行噴丸，可顯著提高低碳模具鋼的疲勞極限 [5] 。 ，孔部朝上淬入，這樣有利于孔內(nèi)氣泡的排除。 圖 4 45鋼制齒輪 對于某些發(fā)生變形、開裂的零件，可以修改技術(shù)要求，以減小變形、開裂。 熱處理變形，通 過實驗可以總結(jié)出規(guī)律。 萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 15 參考文獻 劉永栓 鋼的熱處理 北京：冶金工藝出版社， 1981 史美堂 金屬材料及熱處理 上海：上?？萍汲霭嫔纾?1980 王明賢 中級熱處理工藝 北京：機械工藝出版社， 1988 趙忠 金屬材料及熱處理 北京：機械工藝出版社， 1997 吳元徽 熱處理工（中級） 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 王順興 金屬熱處理原理與工藝 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 萊蕪職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 16 學 號 姓 名 專 業(yè) 系 別 班 級 學 制 論文題目 對熱處理過程中粹變及出現(xiàn)裂紋問題的討論 指導教師姓名 職務或職稱 指導教師評語： 成績： 指導教師簽名： 年 月 日 復審意見： 成績： 復審人簽名： 年 月 日 答辯委員會評語： 成績： 主持人簽名： 年 月 日 終審意見： 成績： 終審人簽名： 年 月 日