熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應(yīng)力，對工件的形狀、尺寸和性能都有極為重要的影響。當(dāng)它超過材料的屈服強(qiáng)度時，便引起工件的變形，超過材料的強(qiáng)度極限時就會使工件開裂，這是它有害的一面，應(yīng)當(dāng)減少和消除。但在一定條件下控制應(yīng)力使之合理分布，就可以提高零件的機(jī)械性能和使用壽命，變有害為有利。

      分析鋼在熱處理過程中應(yīng)力的分布和變化規(guī)律，使之合理分布對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的實際意義，例如關(guān)于表層殘余壓應(yīng)力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。

01

鋼的熱處理應(yīng)力

     工件在加熱和冷卻過程中，由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致，形成溫差，就會導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于表層開始溫度低于心部，收縮也大于心部而使心部受拉，當(dāng)冷卻結(jié)束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度、材料成分和熱處理工藝等因素的影響，當(dāng)冷卻速度愈快，含碳量和合金成分愈高，冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大，最后形成的殘余應(yīng)力就愈大。

     實踐證明，任何工件在熱處理過程中，只要有相變，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會發(fā)生。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的，在整個冷卻過程中，熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，就是工件中實際存在的應(yīng)力。

02

熱處理應(yīng)力對淬火裂紋的影響

     存在于淬火件不同部位上能引起應(yīng)力集中的因素(包括冶金缺陷在內(nèi))，對淬火裂紋的產(chǎn)生都有促進(jìn)作用，但只有在拉應(yīng)力場內(nèi)尤其是在最大拉應(yīng)力下)才會表現(xiàn)出來，若在壓應(yīng)力場內(nèi)并無促裂作用。

     淬火冷卻速度是一個能影響淬火質(zhì)量并決定殘余應(yīng)力的重要因素，也是一個能對淬火裂紋賦于重要乃至決定性影響的因素。為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速零件在高溫段內(nèi)的冷卻速度，并使之超過鋼的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論，這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值，故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的，其效果將隨高溫冷卻速度的加快而增大。而且，在能淬透的情況下，截面尺寸越大的工件，雖然實際冷卻速度更緩，開裂的危險性卻反而愈大。

西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?/a>(029-88330370)擁有齊全的冷熱加工設(shè)備及檢測手段,是一家專門從事金屬材料熱處理工藝研發(fā)、工藝協(xié)作,機(jī)械加工,及工業(yè)加熱設(shè)備設(shè)計、制造,粉末冶金,生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)實體。

 熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應(yīng)力，對工件的形狀、尺寸和性能都有極為重要的影響。當(dāng)它超過材料的屈服強(qiáng)度時，便引起工件的變形，超過材料的強(qiáng)度極限時就會使工件開裂，這是它有害的一面，應(yīng)當(dāng)減少和消除。但在一定條件下控制應(yīng)力使之合理分布，就可以提高零件的機(jī)械性能和使用壽命，變有害為有利。

      分析鋼在熱處理過程中應(yīng)力的分布和變化規(guī)律，使之合理分布對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的實際意義，例如關(guān)于表層殘余壓應(yīng)力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。

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鋼的熱處理應(yīng)力

     工件在加熱和冷卻過程中，由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致，形成溫差，就會導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于表層開始溫度低于心部，收縮也大于心部而使心部受拉，當(dāng)冷卻結(jié)束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度、材料成分和熱處理工藝等因素的影響，當(dāng)冷卻速度愈快，含碳量和合金成分愈高，冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大，最后形成的殘余應(yīng)力就愈大。

     實踐證明，任何工件在熱處理過程中，只要有相變，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會發(fā)生。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的，在整個冷卻過程中，熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，就是工件中實際存在的應(yīng)力。

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熱處理應(yīng)力對淬火裂紋的影響

     存在于淬火件不同部位上能引起應(yīng)力集中的因素(包括冶金缺陷在內(nèi))，對淬火裂紋的產(chǎn)生都有促進(jìn)作用，但只有在拉應(yīng)力場內(nèi)尤其是在最大拉應(yīng)力下)才會表現(xiàn)出來，若在壓應(yīng)力場內(nèi)并無促裂作用。

     淬火冷卻速度是一個能影響淬火質(zhì)量并決定殘余應(yīng)力的重要因素，也是一個能對淬火裂紋賦于重要乃至決定性影響的因素。為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速零件在高溫段內(nèi)的冷卻速度，并使之超過鋼的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論，這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值，故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的，其效果將隨高溫冷卻速度的加快而增大。而且，在能淬透的情況下，截面尺寸越大的工件，雖然實際冷卻速度更緩，開裂的危險性卻反而愈大。

西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?/a>(029-88330370)擁有齊全的冷熱加工設(shè)備及檢測手段,是一家專門從事金屬材料熱處理工藝研發(fā)、工藝協(xié)作,機(jī)械加工,及工業(yè)加熱設(shè)備設(shè)計、制造,粉末冶金,生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)實體。