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深冷处理-热处理变形原因及其控制方法

来源： 张建锋      发布日期：2019-01-10

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深冷处理-热处理变形原因及其控制方法 

　　

鑫锋立液氮深冷处理设备厂家，液氮深冷处理是最近刚兴起的一种超低温处理方式，液氮深冷处理有助于压制金属产品在热处理过程中减少或者控制工件变形。鑫锋立超低温深冷处理设备厂家，一直提供优质的深冷处理设备，运用在模具，工具，航天航空，精密加工等诸多领域。
在实践生产中，热处理变形给后续工序，特别是机械加工添加了很多困难，影响了生产功率，因变形过大而导致作废，添加了成本。变形是热处理比较难以解决的问题，要彻底不变形是不或许的，一般是把变形量操控在一定范围内。

一、热处理变形发生的原因

钢在热处理的加热、冷却过程中或许会发生变形，乃至开裂，其原因是因为淬火应力的存在。淬火应力分为热应力和安排应力两种。因为热应力和安排应力作用，使热处理后零件发生不同残留应力，或许引起变形。当应力大于资料的屈从强度时变形就会发生，因而，淬火变形还与钢的屈从强度有关，资料塑性变形抗力越大，其变形程度越小。

1.热应力
在加热和冷却时因为零件表里有温差存在造成热胀冷缩的不共同而发生热应力。零件由高温冷却时外表散热快，温度低于心部，因而外表比心部有更大的体积收缩倾向，但受心部阻止而使外表受拉应力，而心部则受压应力。表里温差增大应力也增大。

2.安排应力
安排应力是因为奥氏体与其改变产物的比容不同，零件的外表和心部或零件各部分之间的安排改变时刻不同而发生的。因为奥氏体比容最小，淬火冷却时必定发生体积添加。淬火时外表先开端马氏体改变，体积增大，心部仍为奥氏体体积不变。因为心部阻止外表体积增大，外表发生压应力， 心部发生拉应力。

二、削减和操控热处理变形的方法

1.合理选材和提高硬度要求
关于形状杂乱，截面尺寸相差较大而又要求变形较小的零件，应挑选淬透性较好的资料，以便使用较平缓的淬火冷却介质淬火。关于薄板状精细零件，应选用双向轧制板材，使零件纤维方向对称。对零件的硬度要求，在满意使用要求前提下，尽量挑选下限硬度。

2.正确设计零件
零件外形应尽量简略、均匀、结构对称，以免因冷却不均匀，使变形开裂倾向增大。尽量防止截面尺寸俄然改变，削减沟槽和薄边，不要有尖锐棱角。防止较深的不通孔。长形零件防止截面呈横梯形。

3.合理安排生产道路，协调冷热加工与热处理的关系
关于形状杂乱、精度要求高的零件，应在粗、精加工之间进行预先处理，如消除应力、退火等。做好毛坯预备热处理，使安排愈加均匀化。

4.改进热处理工艺和操作
（1）热处理温度的操控
在满意热处理工艺要求的情况下，尽量降低淬火加热温度且缩短保温时刻，这样零件的高温强度损失较少。塑性抗力增强，零件的抗应力形变、抗淬火变形的归纳能力增强，从而削减了变形。

（2）挑选较平缓的淬火冷却介质
冷却是淬火的关键工序，它关系到淬火质量的好坏，也是淬火工艺中最简单出现问题的环节，金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个原因。热油淬火比冷油淬火变形小，一般操控在90℃左右。在保证硬度的前提下，尽量采用油性介质，油性介质冷却速度较慢，而水性介质冷却速度相对快一些，并且水温改变对水性介质冷却特性影响较大。

采用分级淬火能明显削减金属淬火时产牛的热应力和安排应力，是削减一些形状杂乱零件的有效方法。这种淬火方法因为在马氏体改变前零件各部分温度已经趋于均匀，并在缓慢冷却条件下完结马氏体改变，这样不只减小了淬火热应力，并且明显降低安排应力，因而有效地减小或防备止零件淬火变形。

等温淬火也能明显减小零件变形，等温淬火与分级淬火的区别在于前者获得下贝氏体安排，因为下贝氏体安排的强度、硬度较高，并且耐性杰出，比热容比马氏体的比热容小，安排改变时零件表里温度共同，故淬火安排应力也较小。等温淬火和分级淬火只能适用于尺寸较小的零件。

（3）正确把握热处理操作方法
为了减小和操控热处理变形还必须正确把握热处理操作方法。截面均匀冷却时，如细长轴类（丝锥、轴）垂直淬入，上下移动，也有垂直逐步淬入并静止不动。截面不均匀冷却时，水平快速淬入或歪斜淬入，如厚薄不均零件，应将厚的部分先淬入。关于薄片应侧向进入，对带有孔和凹面零件，应将盲孔和凹面朝上淬入，以利于气泡排出。总归，要使零件各处冷速均匀，有些需要防护的零件做好淬火前维护。

三、已变形零件的挽救方法

尽管采纳削减变形办法，但变形仍不可防止，因而进行弥补是很必要的，常用的方法有液氮深冷校直和热校直。假如淬火回火后硬度低于40HRC的零件，可以采用冷校直直接用压力机校正。假如金属在淬火冷却过程中，没有冷却到马氏体开端改变温度点以下，此刻零件塑性较好，进行加压校直效果杰出，校直时加力应注意缓慢。

四、结语

热处理能改善零件的力学性能，提高零件的强度和硬度，满意各种性能需要，但引起的变形影响是不可防止的。在挑选防备热处理变形的具体方法时，应根据具体情况制定具体方法，许多方法都是源于实践，要反复试验才能探索规律。我们要注重现阶段的热处理技术，不断学习先进技术，同时开展自主立异，不断提高热处理零件的质量及合格率，为热处理开展做出贡献。
鑫锋立液氮深冷处理设备厂家，液氮深冷处理是最近刚兴起的一种超低温处理方式，液氮深冷处理有助于压制金属产品在热处理过程中减少或者控制工件变形。鑫锋立超低温深冷处理设备厂家，一直提供优质的深冷处理设备，运用在模具，工具，航天航空，精密加工等诸多领域。