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厚壁精密钢管定尺内部残余应力

  • 发布时间:2020-08-20

随温度提高,残余应力最终超过弹性极限,发生塑性变形,从而导致厚壁精密钢管定尺表面和内部残余应力减少。随应力消除,厚壁精密钢管定尺尺寸发生变化,这是弹性应变和塑性应变重新调整的结果。加热过程中的热应力和相变应力也会产生形状变形。

升温速率越快、截面尺寸越大或截面尺寸变化悬殊,这种变形则越严重。在非均匀加热中,由于厚壁精密钢管定尺不同部位热膨胀不相同,由此产生热应力。加热至奥氏体化温度,或在奥氏体化温度保温,由于重力引起蠕变,使厚壁精密钢管定尺下垂变形。炉内不平、破裂或支撑不足,均可能出现厚壁精密钢管定尺下垂变形。温度越高,炉内时间越长,下垂现象越为严重。

厚壁精密钢管定尺

山东厚壁精密钢管在淬火过程中几何形状畸变的主要原因是冷却速率不均匀。外部非均匀淬火条件或零件的大小和形状差别均可能导致这种情况。不均匀淬火冷却过程中热收缩的差异,将导致厚壁精密钢管定尺产生热应力。采用水或油淬火实践证明,由于钢的翘曲通常无法预测,翘曲往往比尺寸变形造成的危害更大,出现的问题也更多。

翘曲可能是由以下因素叠加,共同作用的结果:1)加热过快(或过热)、剧烈淬火或非均匀加热和冷却均会导致严重的形状变形。缓慢加热以及加热到小口径厚壁精密无缝管奥氏体化温度前进行预热,则会得到满意的结果。在马氏体转变过程中,快速淬火会产生热应力。这对高淬透性钢影响不大,但对低淬透性钢,则会造成严重的后果。

2)热处理前厚壁精密钢管定尺中的残余应力。这些残余应力来自机加工、研磨、矫直、焊接、铸造、旋压、锻造和轧制工序,对形状变形有明显的影响。3)外加应力引起塑性变形。热处理厚壁精密钢管定尺摆放不当或淬火炉炉底板变形,会发生厚壁精密钢管定尺下垂变形和蠕变。因此,大零件、长零件、形状复杂零件必须在关键位置有适当的支撑,以避免下垂,长轴零件最好是垂直吊挂在热处理炉中进行热处理。

厚壁精密钢管定尺

4)非均匀搅拌/淬火或非均匀循环淬火冷却介质在零件周围产生冷却速率不均匀,导致厚壁精密钢管定尺变形产生。厚壁精密光亮管现货不均匀淬火在造成增加软点的同时产生翘曲变形。同样,随渗碳层深度增加,尤其是表面淬硬钢出现不均匀的渗碳层深度,进一步增大了在小口径精密光亮厚壁管淬火中的翘曲变形。

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