熱処理変形 (一) に影響を与える 9 つの要因

最初は、変形の理由

鋼の変形の主な原因は、内部応力や鋼における外部応力の存在です。不均一な温度分布や相転移によって引き起こされる内部応力と残留応力が原因の 1 つでも。外部応力による変形はワークの重量による「崩壊」が主原因です。特別な場合、衝突またはクランプ工具のクランプによって引き起こされる不況によって熱されるためワークも考慮する必要があります。変形には、弾性変形と塑性変形が含まれています。寸法変化に基づいて主に組織変換と同じ膨張と収縮のため展示しますが、ワークピース上複雑な形状のワークの穴や、付加変形が発生します。焼入マルテン サイトの大量形成、拡大が発生しますと圧縮対応して多量残留オーステ ナイトが生成される場合。さらに、収縮は一般的に焼戻し、中に発生し、合金鋼の二次硬化現象を展開します。それは一層拡大する場合は低温処理を実施、残留オーステ ナイトのマルテン サイト相のため。これらの構造の特定のボリューム次の炭素含有量が増加、二酸化炭素増加量も寸法変化の量が増えます。

第二に、焼入変形の主要な発生期間

1. 暖房プロセス: 加熱処理中にワークが変形して内部応力の漸進的な解放のため。

2. 断熱プロセス: 主な重力崩壊は、崩壊および曲げの変形。

3. 冷却過程: 不均一な冷却と組織変化による変形。

3 番目、暖房および変形

大きなワークを加熱すると、残留応力や加熱ムラがあるし、変形が発生することができます。残留応力は、主に処理から派生します。これらの応力が存在する鋼の降伏強度は、温度が上昇し、変形、加熱が均一である場合も非常にわずかなストレスの原因として徐々 に減少します。

一般的には、工作物の外周の残留応力は比較的高いです。外から温度が上がると外側の縁の部分が変形して大きく、残留応力による変形には弾性変形と塑性変形が含まれています。

熱応力と加熱中に生成される意図されていたストレスは変形の両方の原因が。高速加熱速度、ワークピースのサイズが大きくなるほどの断面を変更よりの加熱変形。熱応力は、温度、温度勾配、熱膨張の違いの原因は両方の不均等な配分の度合いによって異なります。熱応力が材料の高温降伏点よりも高い場合、塑性変形が生じる、この塑性変形が「変形」として表示されます。

位相変換ストレス主にによって引き起こされる相転移の分節は、材料の一部が相転移を経るし、他の部分は相変化を受けていません。塑性変形は、材料の構造がオーステ ナイトに変換されると加熱収縮するときに発生します。材料のすべての部分で同じ組織遷移が同時に発生した場合、応力は生成されません。このため、遅い暖房加熱変形を減らすことができます適切と予熱を使用することをお勧め。

また、加熱中に自重するため変形を「崩壊」の多くの例があります。温度が高く、加熱の時間が長くより深刻な「崩壊」現象。

4 番目、冷却および変形

冷却は、変形が発生する熱応力が生成されます。熱応力は冷却速度の外側のエッジとワークピースの内側の部分との間の違いのため避けられないです。焼入れの場合熱応力と構造の応力を重ね合せ、変形はより複雑です。さらに、組織、脱炭等の凹凸が相転移点の違いにもつながるし、相変化の膨張の量も違うでしょう。

一言で言えば、「変形」は相変換・熱応力の組み合わせによる変形でストレスのないすべてが消費されてしかしワークに残留応力の部分が存在。このストレスは、高齢化変形と高齢化の亀裂の原因です。

冷却によって生じる変形は、次の形式で明示されます。

1. 急速冷却の初期の段階で焼入れ側は沈没し、膨らみになった。その結果、低温側は凸です。この場合は、熱応力による変形と相変化による変形が原因です。

2. 熱応力による変形量は鋼が球状化 (図 1 参照)、になりがち、位相変換ストレスによる変形が軸線のまわりの傷に傾向がある (図 2 参照)。したがって、冷却焼入れによる変形は 2 つの組み合わせ (図 3)、異なる変形が焼入法によると図 4 に示すように。

3 時、内側の穴は部分的に焼入れ、内側の穴の契約します。全体環状ワークを加熱し、急冷、外径の常に増加すると内部の直径の増加、とサイズによると減少します。内径が大きい内径の増加、内部の径が小さく、し内径縮小します。