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浅谈热处理应力对淬火裂纹的影响

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浅谈热处理应力对淬火裂纹的影响

发布日期:2020-06-03 作者: 点击:

存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内),对淬火裂纹的产生都有促作用,但只有在拉应力场内(在大拉应力下)才会表现出来,若在压应力场内并无促裂作用。

淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。热处理厂家为了达到淬火的目的,通常需要加速零件在高温段内的冷却速度,并使之过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。

就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。其效果将随高温冷却速度的加快而增大。

而且,在能淬透的情况下,截面尺寸越大的工件,虽然实际冷却速度更缓,开裂的危险性却反而越大。这都是由于这类钢的热应力随尺寸的增大实际冷却速度减慢,热应力减小,组织应力随尺寸的增大而增加,后形成以组织应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特点造成的。并与冷却越慢应力越小的传统观念大相径庭。对这类钢件而言,在正常条件下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂。

免淬裂的可靠原则是设法尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性。只是实行马氏体转变区内的缓冷却不足预防纵裂的形成。热处理加工一般情况下只能产生在非淬透性件中的裂纹,虽以整体快冷却为需要的形成条件,可是它的形成原因,却不在快冷却(包括马氏体转变区内)本身,而是淬火件局部位置(由几何结构决定),在高温临界温度区内的冷却速度显著减缓,因而没有淬硬所致。

其次,冷却后期缓冷的目的,主要不是为了降马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减小应力值和终抑制淬裂的目的。

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