鐵素體>珠光體>奧氏體>碳化物,比容大的相轉(zhuǎn)變?yōu)楸热菪∠鄷r(shí)體積要收縮,反之體積要膨脹。" />
由等溫鍛造工藝特點(diǎn)所決定,等溫鍛件具有這些優(yōu)點(diǎn)。余量小,精度高,復(fù)雜程度高,鍛后加工余量小或局部加工,甚至不加工。
鍛件纖維連續(xù)、力學(xué)性能好、各向異性不明顯。由于等溫鍛毛坯一次變形量大而金屬流動(dòng)均勻,鍛件可獲得等軸細(xì)晶組織,使鍛件的屈服強(qiáng)度、低周疲勞性能及抗應(yīng)力腐蝕能力有顯著提高。

鍛件無殘余應(yīng)力。由于毛坯在高溫下以極慢的應(yīng)變速率進(jìn)行塑性變形,金屬充分軟化,內(nèi)部組織均勻,不存在常規(guī)鍛造時(shí)變形不均勻所產(chǎn)生的內(nèi)外應(yīng)力差,消除了殘余變形,熱處理后尺寸穩(wěn)定。
材料利用率高。由于采用了小金屬或無余量鍛件精化設(shè)計(jì),使常規(guī)鍛造時(shí)的鍛件材料利用率10%-30%,提高到等溫鍛時(shí)的60%-90%。提高了金屬材料的塑性。由于在等溫慢速變形條件下,變形金屬中的位錯(cuò)來得及回復(fù),并能發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,使得難變形金屬具有好的塑性。
熱脹冷縮是自然界的一種基本規(guī)律,鋼在加熱或冷卻時(shí)也要發(fā)生膨脹或收縮;相變時(shí)也有膨脹和收縮。鋼中基本相的比容關(guān)系是:馬氏體>鐵素體>珠光體>奧氏體>碳化物,比容大的相轉(zhuǎn)變?yōu)楸热菪∠鄷r(shí)體積要收縮,反之體積要膨脹。
鍛件在加熱或冷卻時(shí),其內(nèi)外不可能同時(shí)均勻地被加熱或冷卻,鍛件內(nèi)外存在著溫差,從而引起比容差。同樣工件在加熱或冷卻時(shí),其心部和表面也不可能同時(shí)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,因而也引起比容差。這些比容差就是熱處理時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的主要原因。

其中由工件內(nèi)外溫差所引起的內(nèi)應(yīng)力稱為“熱應(yīng)力”,而由鍛件內(nèi)外組織轉(zhuǎn)變的時(shí)刻不同所引起的內(nèi)應(yīng)力稱為“組織應(yīng)力”,此外還有沿工件截面上的組織差異所引起的應(yīng)力。
鍛件熱處理后的殘余應(yīng)力是上述幾種內(nèi)應(yīng)力的綜合作用結(jié)果。鍛件加熱時(shí),加熱時(shí)間較長(zhǎng),有較充分的保溫時(shí)間,而且鍛件在高溫下具有良好的塑形,所以可以認(rèn)為加熱時(shí)的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力能夠通過鍛件中的塑性變形、回復(fù)與再結(jié)晶等過程松弛掉,因而可以認(rèn)為熱處理后工件中剩下的僅僅是冷卻過程中的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的疊加結(jié)果,這樣問題就簡(jiǎn)便些了。
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