ご存知のように、熱処理されたワークピースの性能は、機械部品の性能要件に沿って、より良くなります。ただし、熱間加工の過程で、金属材料には変形などの問題があります。金属材料の外観が変形し、機械部品の加工に致命的な影響を及ぼします。したがって、この論文は、金属材料の熱処理における変形の理由と、金属材料の処理における困難を克服するための解決策を説明することに焦点を合わせている。
実際の製造では、熱処理変形には、体積とサイズの増加や収縮変形、曲げ、ねじれ、反りなどの変形など、さまざまな症状があります。応力塑性変形による体積変形と体積変形の2種類があります。
(1)内部応力塑性変形
熱処理の過程で、不均一な加熱と冷却、および不均一な相変態時間が内部応力を生成し、特定の塑性条件下では、内部応力の塑性変形が発生します。加熱と冷却の過程で、成形品の内層と外層の加熱と冷却の速度が異なると、どこでも温度が一定せず、熱膨張と収縮の程度が異なり、結果として生じる応力変形は熱応力と呼ばれます。塑性変形。加熱および冷却プロセス中、部品の内部組織はさまざまな時点で変化し、結果として生じる応力変形は組織応力変形塑性変形と呼ばれます。
(2)体積変形
比容積変形熱処理の過程で、さまざまな相構造の比容積が異なり、相転移中に発生する比容積とサイズの変化が比容積変形です。比容積変形は、一般に、オーステナイト中の炭素および金元素の含有量、自由相炭化物、フェライトの量、焼入れ前後の比容積変化の違い、残留オーステナイトの量、および鋼の焼入れ性にのみ関連します。 。関連。
熱処理変形を低減する方法。
1.温度測定と制御
産業で実際に使用されている熱処理プロセスには多くの形態がありますが、それらの基本的なプロセスはすべて、加熱、保温、冷却の3つの段階で構成される熱処理プロセスです。プロセス全体は、加熱速度、加熱温度、保持時間、冷却速度、熱処理サイクルなどのいくつかのパラメーターによって説明できます。熱処理工程では、様々な加熱炉が使用され、これらの加熱炉で金属熱処理が行われます(焼きなまし、焼入れ、焼き戻し、浸炭、アンモニア処理、アルミナイジング、クロム化または脱水素、脱酸素など)。したがって、加熱炉内の温度測定は、熱処理の重要なプロセスパラメータ測定になりました。各熱処理プロセスの仕様では、温度は非常に重要な内容です。温度測定が不正確な場合、熱処理プロセスの仕様が正しく実施されず、製品の品質が低下したり、スクラップが発生したりする可能性があります。温度の測定と制御は熱処理プロセスの鍵であり、変形に影響を与える重要な要素でもあります。
2.温度制御された正規化または等温アニーリング
過度の正規化硬度、混晶、大量のソルバイトまたはWidmanners構造は、内部の穴の変形を増加させるため、鍛造品の処理には、温度制御された正規化または等温焼鈍を使用する必要があります。焼ならし、焼きなまし、焼入れ前の金属の焼入れおよび焼戻しは、金属の最終的な変形に一定の影響を及ぼし、金属構造の変化に直接影響します。焼ならし中に等温焼入れを使用すると、金属構造を効果的に均一にする傾向があり、それによって変形量を減らすことができることが実践によって証明されています。
3.合理的な冷却方法
金属焼入れ後の変形に対する冷却プロセスの影響も、変形の重要な原因です。ホットオイル焼入れはコールドオイル焼入れよりも変形が小さく、一般的に100°C±20°Cで制御されます。オイルの冷却能力も変形にとって重要です。攪拌方法と焼入れ速度の両方が変形に影響を与えます。金属熱処理の冷却速度が速いほど、冷却が不均一になり、応力が大きくなり、金型の変形が大きくなります。金型の硬さを確保することを前提に、可能な限り予冷を使用することができます。段階的な冷却と焼入れを使用すると、金属焼入れ中に発生する熱応力と構造応力を大幅に低減でき、低減するための効果的な方法です。複雑な形状の一部のワークピースの変形。高精度が要求されるワークピースの場合、等温焼入れを使用すると変形を大幅に減らすことができます。
4.リーズナブルなパーツ構造
熱処理後の金属の冷却工程では、薄い部分は常に急速に冷却され、厚い部分はゆっくりと冷却されます。実際の生産ニーズを満たす場合は、ワークピースの厚さの不一致を最小限に抑え、遷移ゾーンでの応力集中による歪みや亀裂の傾向を減らすために、パーツの断面を均一にする必要があります。ワークピースは構造と材料の組成と構成の対称性を維持して、不均一な冷却によって引き起こされる歪みを減らすようにしてください。ワークピースは、鋭いエッジやコーナー、溝などを避け、厚さとの接合部に丸みを帯びた遷移がある必要があります。ワークピースのステップ;ワークピースの穴と溝の非対称構造を最小限に抑えます;不均一な厚さ部品は予約加工の方法を使用します。
5.合理的なクランプ方法と固定具
熱応力や組織応力の偏りを抑えて変形を抑え、ワークを均一に加熱・冷却することを目的としています。クランプ方法の変更が可能です。ディスク部は油面に垂直で、シャフト部は取り付けられています。垂直、重ね合わせワッシャー等、スプライン穴部は浸炭マンドレル等に使用できます。
6.機械加工
熱処理がワーク加工の最終工程である場合、熱処理歪みの許容値は図面に指定されたワークサイズに適合し、歪み量は前工程の加工サイズに応じて決定する必要があります。このため、熱処理前にワークの歪みの法則に従ってサイズを事前に修正し、熱処理の歪みが適切な範囲内に収まるようにする必要があります。熱処理が中間工程である場合、熱処理前の加工代は、加工代と熱処理歪みの合計とみなされます。通常、加工代は簡単に決定できますが、影響要因が多いため熱処理が複雑になりますので、十分な加工代を残し、残りを熱処理の許容歪み量として使用できます。熱処理後、加工後、ワークの変形則に従い、焼入れ後の適度な変形速度を向上させるために、変形防止および収縮端の事前膨張穴が適用されます。
セブン、適切なメディアの使用
同じ硬度を確保することを前提に、油性媒体を使用してみてください。他の条件に違いがないことを前提にすると、油性媒体の冷却速度は遅くなりますが、水性媒体の冷却速度は遅くなります。比較的高速です。また、油性媒体と比較して、水温変化は水性媒体の冷却特性に大きな影響を及ぼし、同じ熱処理条件下で、焼入れ後の油性媒体の変形は、水性媒体と比較して比較的小さい。
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