Какие факторы влияют на внутренние напряжения при термообработке поковки вала?

Какие факторы влияют на внутренние напряжения при термообработке поковки вала?

Термическая обработка ковки вала может вызвать три основных типа внутренних напряжений.ковкавсегда создают два или три основных внутренних напряжения одновременно, поэтому остаточное напряжение после фактической термообработки заготовки является результатом суперпозиции нескольких основных внутренних напряжений. Распределение остаточных напряжений после суперпозиции очень сложное и тесно связано с конкретными параметрами процесса термообработки. Ниже приводится подробный анализ основных факторов, влияющих на внутренние напряжения при термообработке поковки вала.

Остаточные напряжения в случае незакаленного сердечника. В случае незакаленного сердечника распределение внутренних напряжений имеет тип термического напряжения, а в поверхностном закаленном слое создается сжимающее напряжение, поэтому тенденция к образованию поверхностных закаленных трещин невелика. Однако в это время в сердце создается растягивающее напряжение, и когда закалочный слой очень глубокий, а сердце очень маленькое, растягивающее напряжение в сердце очень мало, а его значение очень велико.

Остаточные напряжения при стержневой закалке, когда поковка вала полностью закалена, распределение остаточных напряжений является в основном результатом суперпозиции термических напряжений и организационных напряжений. При небольшом диаметре поковки вала распределение остаточных напряжений после наложения является типом организационного напряжения, что указывает на то, что организационное напряжение является основным. При увеличении диаметра остаточное напряжение постепенно становится типом термического напряжения, что показывает, что с увеличением диаметра заготовки роль термического напряжения возрастает, тогда в детали появляется пик касательного напряжения и осевого напряжения. средняя часть вала куется от поверхности на определенном расстоянии, и часто осевое напряжение превышает касательное напряжение, поэтому при закалке не слишком большая цилиндрическая заготовка, часто легко образуются продольные трещины. С увеличением содержания углерода в стали усиливается влияние структурных напряжений, а влияние термических напряжений ослабляется. Добавление легирующих элементов в сталь может не только улучшить жаропрочность стали, но также улучшить стабильность переохлажденного аустенита и снизить критическую скорость охлаждения стали.

Влияние температуры закалки и скорости охлаждения: чем больше скорость охлаждения, тем больше разница температур между внутренней и внешней частью поковки вала, увеличение термического напряжения. Поскольку остаточное напряжение осевой поковки представляет собой распределение типа термического напряжения, увеличение скорости охлаждения приведет к увеличению значения сжимающего напряжения поверхности и значения растягивающего напряжения сердечника. Поэтому скорость охлаждения должна быть максимально снижена при условии соблюдения требований к механическим свойствам.

Под воздействием центрального отверстия напряжение термообработки крупных поковок вала обычно относится к типу термического напряжения, то есть поверхность находится под давлением, а сердцевина напряжена. Большие поковки вала организации сердца, как правило, относительно плохие, металлургических дефектов больше, чтобы предотвратить растягивающее напряжение сердца при термообработке под действием дальнейшего расширения дефекта и даже вызвать перелом, поэтому, как правило, большой вал поковки при термообработке перед обработкой центрального отверстия часть дефекта удаляют.