通常把對(duì)工件的熱處理畸變的控制集中在“淬火畸變”上,其原因是認(rèn)為淬火冷卻在瞬時(shí)發(fā)生急劇的溫度降低和組織轉(zhuǎn)變,伴隨很大的體積膨脹和應(yīng)力產(chǎn)生;而加熱過(guò)程則緩慢得多,并且隨著溫度升高,金屬材料內(nèi)部各種應(yīng)力也隨之釋放。再加上加熱中的工件處于中間工序,其畸變也無(wú)法測(cè)量,因此對(duì)加熱過(guò)程的畸變知之甚少,容易忽略。

其實(shí),在加熱過(guò)程中,不僅由于熱應(yīng)力引起畸變,而且,釋放內(nèi)應(yīng)力本身也會(huì)引起畸變。在要求獲得高精度齒輪產(chǎn)品的制作過(guò)程中,齒輪熱處理在加熱過(guò)程中的畸變也應(yīng)該引起重視。齒輪在切齒加工過(guò)程中,由于刀具對(duì)金屬擠壓產(chǎn)生塑性變形而發(fā)生加工硬化,并同時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。通常認(rèn)為,加工后齒輪的去應(yīng)力退火,可以消除殘余應(yīng)力并因此也就消除了引起畸變的力學(xué)
條件。但是,試驗(yàn)表明,在650℃的去應(yīng)力退火過(guò)程中,伴隨扭曲晶格的回復(fù)和內(nèi)應(yīng)力的釋放,結(jié)果是“消除了應(yīng)力,留下了畸變”。齒輪毛坯通常都采用正火處理,在加熱過(guò)程中,正火組織在向奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí),由于鐵素體+珠光體與奧氏體組織的比容不同,因此,如果齒輪毛坯正火處理的原始組織不均勻,則在加熱過(guò)程中,會(huì)因其轉(zhuǎn)變的速度不同引起不均勻的體積變化,從而導(dǎo)致畸變。另外,齒輪在加熱中,由于受結(jié)構(gòu)形狀、裝夾、擺放及裝爐量等因素的影響,齒輪受熱是不均勻的,尤其在925~950℃的高溫滲碳溫度下,一些部位會(huì)主要受輻射加熱,而另一些部位則主要靠對(duì)流加熱,由于輻射加熱比對(duì)流加熱的升溫速度快得多,因此,就會(huì)在齒輪工件各部位之間形成較大的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力。
條件。但是,試驗(yàn)表明,在650℃的去應(yīng)力退火過(guò)程中,伴隨扭曲晶格的回復(fù)和內(nèi)應(yīng)力的釋放,結(jié)果是“消除了應(yīng)力,留下了畸變”。齒輪毛坯通常都采用正火處理,在加熱過(guò)程中,正火組織在向奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí),由于鐵素體+珠光體與奧氏體組織的比容不同,因此,如果齒輪毛坯正火處理的原始組織不均勻,則在加熱過(guò)程中,會(huì)因其轉(zhuǎn)變的速度不同引起不均勻的體積變化,從而導(dǎo)致畸變。另外,齒輪在加熱中,由于受結(jié)構(gòu)形狀、裝夾、擺放及裝爐量等因素的影響,齒輪受熱是不均勻的,尤其在925~950℃的高溫滲碳溫度下,一些部位會(huì)主要受輻射加熱,而另一些部位則主要靠對(duì)流加熱,由于輻射加熱比對(duì)流加熱的升溫速度快得多,因此,就會(huì)在齒輪工件各部位之間形成較大的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力。
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