工件在進行感應加熱爐熱處理時,為什么尺寸和形狀會發生變化?
長時間以來,由于各種原因導致工件在進行感應加熱爐熱處理時會產生應力和畸變,而這種畸變會增加熱處理的成本,經過多次的實踐,我們發現工件產生的大多數的畸形是尺寸和形狀發生了或多或少的變化。究其原因,無非有兩點:一是工件的體積發生改變,二是表面發生了變形。
工件的體積發生改變主要是由于密度和質量發生了變化,當進行熱處理時,由于其他原子進入工件的表面區域,表面進而發生氧化或脫碳現象。這些都會對體積產生影響,不管是有利的還是有害的變化也會導致密度發生改變。相變和析出也會影響工件的密度,當加熱時,奧氏體的密度變高,隨著含碳量的增加,鐵素體、滲碳體以及馬氏體的體積都變大,如果一個工件的初始組織是鐵素體和滲碳體,經過加熱后,體積增加的大小絕大多數都是取決于鋼的含碳量。工件在經過感應加熱爐加熱的過程中,它的尺寸變化是大于熱處理后的尺寸變化值的,相變析出物引起的工件尺寸變化較小,當產生的效應力超過屈服強度時,就會引起工件較大的塑性變形,進而導致其形狀發生變化。
在工件表面發生變形的過程中有塑性的,也有彈性的。塑性變形主要是由于工件在熱處理過程中,會有熱應力和相變的產生,部分化學物質還有可能產生析出物,當重力和工作負載力相互作用時,加熱時就會產生殘余應力,那么零件尺寸和形狀的改變就會與應力有關。當沒有外部載荷和力矩的情況下,經過感應加熱爐熱處理后的工件就會產生彈性變形,這個也是由殘余應力引起的,但是這時候的殘余應力主要是在加熱的過程中產生的,而且在加熱之后的零件中一直存在著。而殘余應力的每次變化都會導致工件的尺寸和形狀發生改變。如果熱處理時,工件的每個部分都會均勻受熱,加熱的速度和冷卻的速度都非常小,裝料過程和熱傳導條件都很理想,就只是圍觀組織發生了變化,那么工件的尺寸也依然會發生改變。因此就算沒有塑性變形,也避免不了工件的尺寸和形狀發生變化。
- 上一篇:活塞經感應加熱爐熱處理后的缺點分析及其相應對策 2021/8/27
- 下一篇:淺析工件采用高頻感應加熱爐實現自動化熱處理的意義 2021/8/3