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行业动态

除温度外,热处理变形的其它影响因素及减小措施

2017-03-07 点击数:814
  (一)预备热处理
  正火硬度过高、混晶、大量索氏体或魏氏组织都会使内孔变形增大,所以要用控温正火或等温退火来处理锻件。金属的正火、退火以及在进行淬火之前的调质,都会对金属最终的变形量产生一定的影响,直接影响到的是金属组织结构上的变化。实践证明,在正火时采用等温淬火可有效地使金属组织结构趋于均匀,从而使其变形量减小。
  (二)运用合理的冷却方法
  金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个变形原因。热油淬火比冷油淬火变形小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力对变形也是至关重要的。淬火的搅拌方式和速度均影响变形。金属热处理冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具的变形也越大。可以在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火能显著减少金属淬火时产生的热应力和组织应力,是减少一些形状较复杂工件变形的有效方法;对一些特别复杂或精度要求较高的工件,利用等温淬火能显著减少变形。
  (三)零件结构要合理
  金属热处理后在冷却过程中,总是薄的部分冷得快,厚的部分冷得慢。在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少工件厚薄悬殊,零件截面力求均匀,以减少过渡区因应力集中产生畸变和开裂倾向;工件应尽量保持结构与材料成分和组织的对称性,以减少由于冷却不均引起的畸变;工件应尽量避免尖锐棱角、沟槽等,在工件的厚薄交界处、台阶处要有圆角过渡;尽量减少工件上的孔、槽筋结构不对称;厚度不均匀零件采用预留加工量的方法。
  (四)采用合理的装夹方式及夹具
  目的使工件加热冷却均匀,以减少热应力不均,组织应力不均,来减小变形,可改变装夹方式,盘类零件与油面垂直,轴类零件立装,使用补偿垫圈,支承垫圈,叠加垫圈等,花键孔零件可用渗碳心轴等。
  (五)机械加工
  当热处理是工件加工过程的最后工序时,热处理畸变的允许值应满足图样上规定的工件尺寸,而畸变量要根据上道工序加工尺寸确定。为此,应按照工件的畸变规律,热处理前进行尺寸的预修正,使热处理畸变正好处于合格范围内。当热处理是中间工序时,热处理前的加工余量应视为机加工余量和热处理畸变量之和。通常机械加工余量易于确定,而热处理由于影响因素多比较复杂,因此为机械加工留出足够的加工余量,其余均可作为热处理允许畸变量。热处理后再加工,根据工件的变形规律,施用反变形、收缩端预胀孔,提高淬火后变形合格率。
  (六)采用合适的介质
  在保证同样硬度要求的前提下,尽量采用油性介质,实验和实践证明,再其他条件无差异的前提下,油性介质的冷却速度较慢,而水性介质的冷却速度则相对快一些。而且,和油性介质相比,水温变化对水性介质冷却特性的影响较大,在同样的热处理条件下,油性介质相对水性介质淬火后的变形量要相对小。
  热处理能改善工件的机械性能,提高工件的强度和硬度,但引起的变形影响是不可避免的。我们要重视我国现阶段的热处理技术和装备的改进,不断学习国外先进的技术,提高热处理工件质量及合格率,为我国的热处理行业作出贡献。
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