淺談熱處理變形的因素

1、碳含量及其對熱處理變化量的影響

高碳鋼屈服強度的升高,其變形量要小于中碳鋼。對碳素鋼來說,在大多數情況下,以T7A鋼的變形量為最小。當碳的質量分數大于0.7％時,多趨向于縮小;但碳的質量分數小于0.7％時,內徑、外徑都趨向于膨脹。

碳素鋼本身屈服強度相對較低,因而帶有內孔(或型腔)類的碳素鋼件,變形較大,內孔(或型腔)趨于脹大。合金鋼由于強度較高,Ms點較低,殘余奧氏體量較多,故淬火變形較小,并主要表現為熱應力型的變形,其鋼件內孔(或型腔)趨于縮小。因此,在與中碳鋼同樣條件下淬火時,高碳鋼和高合金鋼工件往往以內孔收縮為主。

2、合金元素對熱處理變形的影響

合金元素對工件熱處理變形的影響主要反映在對鋼的Ms點和淬透性的影響上。大多數合金元素,例如,錳、鉻、硅、鎳、鉬、硼等，使鋼的Ms點下降,殘余奧氏體量增多,減小了鋼淬火時的比體積變化和組織應力,因此,減小了工件的淬火變形。合金元素顯著提高鋼的淬透性,從而增大了鋼的體積變形和組織應力,導致工件熱處理變形傾向的增大。此外,由于合金元素提高鋼的淬透性,使臨界淬火冷卻速度降低,實際生產中,可以采用緩和的淬火介質淬火,從而降低了熱應力,減小了工件的熱處理變形。硅對Ms點的影響不大,只對試樣變形起縮小作用;鎢和釩對淬透性和Ms點影響也不大,對工件熱處理變形影響較小。故工業上所謂微變形鋼,均含有較多量的硅、鎢、釩等合金元素。

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            2022年1月13日