無論是常規(guī)熱處理還是特殊熱處理,都可能產(chǎn)生熱處理變形,分析熱處理工藝參數(shù)對熱處理變形的影響時(shí),最重要的是分析加熱過程和冷卻過程的影響。加熱過程的主要參數(shù)是加熱的均勻性、加熱溫度和加熱速度。冷卻過程的主要參數(shù)是冷卻的均勻性和冷卻速度。不均勻冷卻對淬火變形的影響與工件截面形狀不對稱造成的不均勻冷卻情況相同,本節(jié)主要討論其它工藝參數(shù)的影響。L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
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1、不均勻加熱引起的變形L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
    加熱速度過快、加熱環(huán)境的溫度不均勻和加熱操作不當(dāng)均能引起工件的不均勻加熱。加熱的不均勻?qū)?xì)長工件或薄片件的變形影響十分顯著。這里說的不均勻加熱并不是指工件表面和心部在加熱過程中不可避免的溫度差,而是特指由于種種原因工件各部分存在的溫度梯度的情況。為了減小不均勻加熱引起的變形,對于形狀復(fù)雜或?qū)嵝暂^差的高合金鋼工件,應(yīng)當(dāng)緩慢加熱或采用預(yù)熱。但是應(yīng)當(dāng)指出,雖然快速加熱能導(dǎo)致長軸類工件和薄片狀板件變形度的增加;然而,對于體積變形為主的工件,快速加熱往往又能起到減小變形的作用。這是因?yàn)楫?dāng)只有工件的工作部位需要滬淬火強(qiáng)化時(shí),快速加熱可使工件心部保持在溫度較低強(qiáng)度較高的狀態(tài)下,工作部分即能達(dá)到淬火溫度。這樣強(qiáng)度較高的心部就能阻止工件淬火冷卻后產(chǎn)生較大變形。另外,快速加熱可以采用較高的加熱溫度和較短的加熱保溫時(shí)間,從而可以減輕由于在高溫階段長時(shí)間停留因工件自重產(chǎn)生的變形。快速加熱僅使工件表層和局部區(qū)域達(dá)到相變溫度,相應(yīng)地減小了淬火后的體積變化效應(yīng),這也有利于減小淬火變形。L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
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2、加熱溫度對變形的影響L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
    淬火加熱溫度通過改變淬火冷卻時(shí)的溫差,改變淬透性、Ms點(diǎn)和殘余奧氏體的數(shù)量而對淬火變形發(fā)生影響。提高淬火加熱溫度,增加了殘余奧氏體量,使Ms點(diǎn)降低,組織應(yīng)力引起的變形減小,使套類工件的孔腔趨于縮小;但另一方面,淬火加熱溫度的提高了淬透性,增大了淬火冷卻時(shí)的溫差,提高了熱應(yīng)力,有使內(nèi)孔脹大的傾向。實(shí)踐證明,對于低碳鋼制工件,若正常加熱溫度淬火后內(nèi)孔收縮,提高淬火加熱溫度收縮的更大,為了減小收縮,要降低淬火加熱溫度;對于中碳合金鋼制的工件,若正常加熱溫度淬火后內(nèi)孔脹大,則提高淬火加熱溫度脹的更大,為了減小孔腔的脹大,也需降低淬火加熱溫度。對于Cr12型高合金模具鋼,提高淬火加熱溫度,使殘余奧氏體量增多,孔腔趨于縮小。L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
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3、淬火冷卻速度對變形的影響L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
    一般來說,淬火冷卻愈激烈,工件內(nèi)外和不同部位(截面尺寸不同的部位)溫差愈大,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力愈大,導(dǎo)致熱處理變形增大。(150長*100寬*50高)的熱模具鋼制試樣經(jīng)不同冷卻速度淬火回火的變形情況。三種介質(zhì)的冷卻速度以油冷最快,熱浴冷卻次之,空冷最慢。工件經(jīng)三種不同冷速淬火后,其長度和寬度的變形皆傾向于收縮,變形量差別不大;但在厚度方向上冷速慢的空冷淬火和熱浴淬火引起的變形則小得多,其變形脹大小于0.05％,而油淬發(fā)生收縮變形,其最大變形量達(dá)0.28％左右。然而,當(dāng)冷卻速度的改變使工件的相變發(fā)生變化時(shí),冷卻速度的增大卻并不一定會引起變形的增大,有時(shí)反而會使變形減小。例如,當(dāng)?shù)吞己辖痄摯慊鸷笥捎谛牟亢写罅胯F素體而發(fā)生收縮時(shí),增大淬火冷卻速度心部得到更多的貝氏體可以有效的減小收縮變形。相反,若工件淬火后因心部獲得馬氏體而脹大時(shí),減小冷卻速度從而減小心部的馬氏體相對量又能使脹大減小。淬火冷卻速度對淬火變形的影響是一個(gè)復(fù)雜的問題,但原則是在保證要求的組織和性能的前題下,應(yīng)盡量減小淬火冷卻速度。L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
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4、時(shí)效與冷處理對熱處理變形的影響L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
    對于精密零件和測量工具,為了在長期使用過程中,保持精度和尺寸穩(wěn)定,往往需要進(jìn)行冷處理和回火,以便使其組織更加穩(wěn)定,因此,了解回火工藝和冷處理對工件在時(shí)效過程中的變形規(guī)律,對于提高這類工件的熱處理質(zhì)量有重要意義。冷處理使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體導(dǎo)致體積膨脹;低溫回火和時(shí)效一方面促使∈-碳化物析出和馬氏體分解使體積收縮,另一方面引起一定程度的應(yīng)力松馳導(dǎo)致工件產(chǎn)生形狀畸變。鋼的化學(xué)成分,回火溫度和時(shí)效溫度是影響時(shí)效過程中工作變形的主要因素。L5b高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司