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模锻后续工序中锻件冷却的内应力都有什么?

2017-03-23 17:21:02 来源:91代工网 浏览:164
内容提要:模锻工序是一个比较复杂的过程,不仅要在之前的加工工序中按步骤
模锻工序是一个比较复杂的过程,不仅要在之前的加工工序中按步骤完成,在后续工序中也应该有所注意。模锻的后续工序,对于产品的质量和精度有很大的影响,所以对于模锻的后续工序一定要有所重视。锻件冷却时模锻后续工序中不可缺少的一步,锻件的冷却需要将锻件从终锻温度中出模冷却到室温。如果方法选择有问题,很容易产生裂纹而且也很容易让工件报废,不仅使得生产周期有所延长,对于生产效率也有很大影响。所以,锻件的冷却过程十分重要,对于冷却的方法以及缺陷形成的原因应该有所了解,制定冷却的规范是很必要的。锻件在冷却过程中的内应力坯料在加热的过程中会产生内应力,同样,锻件在冷却过程中也会引起内应力。由于锻件冷却后期温度较低而呈弹性状态,因此冷却内应力的危险性比加热内应力更大。内应力有组织应力、温度应力和锻造变形不均匀引起的残余应力等等。1、组织应力锻件在冷却过程中如果有相变发生,由于相变前后组织的比容不一样,而且转变是在一定温度的范围内完成的,故在相与相之间产生组织应力。当锻件表里冷却不一致的时候,这种组织应力更为明显。锻件在冷却过程中有马氏体转变,则随着温度降低,表层先进行马氏体转变。由于马氏体比容大于奥氏体比容,这时所引起的组织应力,表层为压应力,中心部拉应力。但此时中心部温度升高,处于塑性良好的奥氏体区,通过局部塑性变形,使组织应力得到松弛。随着锻件继续冷却,中心部也发生马氏体转变。这时产生的组织应力,心部为压应力,表面为拉应力,应力不断增大,直到马氏体转变结束为止。2、温度应力锻件在冷却初期,表层冷却快,体积收缩较大;中心部冷却的速度慢,体积收缩较小。由于表层的收缩受到心部的阻碍,结果在表层产生拉应力,中心部为压应力。此时由于中心部温度仍然很高,变形抗力小,塑性较好,还可以产生微量塑性变形,使温度应力得到松弛。到了冷却后期,锻件表面温度已经接近室温,基本上不会在产生收缩,这时表层反而阻碍中心部继续收缩,导致温度应力发生改变。3、残余应力锻件在锻压成型过程中,由于变形不均所引起的附加应力,如果未能及时再结晶软化将其消除,锻后便成为残余应力保留下来。残余应力在锻件内部的分布,根据变形不均的情况而有所不同,可能是表层为拉应力而心部为压应力,或者与此相反。综上所述,锻件在冷却过程中,存在着以上三种内应力,总的内应力是三者之间的叠加。当叠加的应力值超过材料的强度极限时,便会在锻件相应部位引起裂纹,冷却裂纹常常是在温度较低时和塑性较差的材料中发生。如果叠加的内应力没有造成破坏,冷却终了便会以残余应力形式保留下来,对于后续的热处理会增加不利的影响因素。

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