熱処理変形に影響する因子

熱処理変形に影響する因子

Date:Mar 21, 2019

熱処理変動に対する炭素含有量の影響

高炭素鋼の降伏強度は中炭素鋼のそれよりも高い。 炭素鋼の場合、ほとんどの場合、T7A鋼の変形は最も小さいです。 炭素の質量分率が0.7%を超えると、より収縮する傾向がある。 しかし、炭素の質量分率が0.7%未満であると、内径と外径の両方が拡大する傾向がある。

炭素鋼自体は比較的低い降伏強度を有するので、内部孔(またはキャビティ)を有する炭素鋼はより変形し、内部ボア(またはキャビティ)は膨張する傾向がある。 高強度、低Ms点および大量の残留オーステナイトのために、合金鋼は焼入れ変形が少なく、主に熱応力型変形を示し、鋼片の内孔(または空洞)は収縮する傾向がある。 そのため、中炭素鋼と同じ条件で焼入すると、高炭素鋼や高合金鋼の加工物は主に内孔で収縮する傾向があります。

熱処理変形に及ぼす合金元素の影響

工作物の熱処理変形に対する合金元素の影響は、主にMs点および鋼の焼入性の影響に反映される。 マンガン、クロム、ケイ素、ニッケル、モリブデン、ホウ素などのほとんどの合金元素は、鋼のMs点を下げ、残留オーステナイトの量を増やし、鋼の焼入れ中の比体積変化およびミクロ組織応力を減らし、したがってワークピースの焼入れ変形。 合金元素は鋼の焼入れ性を著しく増加させ、それによって鋼の体積変形および構造応力を増加させ、その結果ワークピースの熱処理変形の傾向を増加させる。 さらに、合金元素が鋼の焼入性を改善するので、臨界急冷冷却速度が低下する。 実際の製造では、焼入れ媒体は中程度の焼入れ媒体によって焼入れされることができ、それによって熱応力を減少させ、そして加工物の熱処理変形を減少させる。 シリコンはMs点にほとんど影響を与えず、サンプルの変形を減らすだけです。 タングステンおよびバナジウムは、焼入性およびMs点にはほとんど影響を与えず、ワークピースの熱処理変形にはほとんど影響を与えない。 それ故、工業におけるいわゆる微細変形鋼は、ケイ素、タングステンおよびバナジウムのような多量の合金元素を含有する。

3.熱処理変形に及ぼす元の微細構造と応力状態の影響

ワークの焼入れ前の元の構造、例えば炭化物の形態、大きさ、数および分布、合金元素の偏析、鍛造および圧延によって形成された繊維の方向はすべて、鋼の熱処理変形に影響を与える。工作物。 球状パーライトは板状パーライトよりも体積が大きく強度が高いため、球状化前処理を施したワークの焼入れ変形は比較的小さい。 例えば、いくつかの高炭素合金工具鋼では、球状化グレードの9Mn2V、CrWMnおよびGCr15鋼が熱処理変形割れおよび焼入れ後変形の修正に大きな影響を及ぼし、一般に2.5-5を使用することが好ましい。グレードの球状化構造。 焼入れ焼戻し処理は、被加工材の変形量の絶対値を小さくするだけでなく、被加工材の焼入れ変形をより規則的にして変形の制御を容易にする。

ストリップカーバイド分布は、加工物の熱処理変形に大きな影響を及ぼす。 焼入れ後、ワークピースはカーバイドストリップの方向に平行に膨張し、カーバイドストリップに垂直な方向に収縮し、そしてより粗いカーバイド粒子が検出されるほど、ストリップ方向の膨張は大きくなる。 Cr12型鋼および高速度鋼のようなLeysite鋼については、焼入れ変形に対する炭化物の形態および分布の影響が特に重要である。

要するに、加工物の元の構造がより均一であるほど、熱処理変形がより小さくなり、変形がより規則的になり、そして制御がより容易になる。

4.焼入れ前のワーク自体の応力状態は変形に大きな影響を与えます。

特に形状が複雑であり、大送り切削加工を施したワークの残留応力が解消されないと、焼入れ変形に大きな影響を及ぼす。

5.ワークの形状が熱処理変形に及ぼす影響

キー溝付きシャフト、キー溝ブローチ、タワー型ワークなど、複雑な幾何学的形状と非対称的な断面形状を持つワーク、急冷および冷却時に片側の表面はすばやく放熱し、もう一方の側は放熱します。ゆっくり、それは不均一な冷却です。 Msより上の不均一な冷却によって引き起こされる変形が優勢である場合、より速い冷却側は凹面である。 Msより下の不均一な冷却によって引き起こされる変形が支配的である場合、より速い冷却側は凸状であり、等温時間を増加させ、シェルを増加させる。 オーステナイトの変態量は、空冷時の残留オーステナイトの安定性を高め、マルテンサイト変態量を減少させるので、ワークの変形量を大幅に減少させることができる。

 

熱処理変形に対するプロセスパラメータの影響

従来の熱処理であっても特殊な熱処理であっても、熱処理変形が生じる可能性があります。 熱処理変形に対する熱処理プロセスパラメータの影響を分析するとき、最も重要なことは加熱プロセスと冷却プロセスの影響を分析することです。 加熱プロセスの主なパラメータは加熱均一性、加熱温度および加熱速度である。 冷却プロセスの主なパラメータは、冷却の均一性と冷却速度です。 焼入れ変形に及ぼす不均一冷却の影響は、ワークピースの非対称形状によって引き起こされる不均一冷却と同じです。 このセクションでは、主に他のプロセスパラメータの影響について説明します。


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