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金屬材料變形開裂的原因

來(lái)源:濟(jì)南聯(lián)飛數(shù)控裝備有限公司    日期:2024-08-22 08:44:30    點(diǎn)擊量:

在熱處理金屬材料的環(huán)節(jié)中,材料內(nèi)部應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)一定改變,在綜合組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的共同作用下材料硬度會(huì)有所增加,若陷入材料應(yīng)力無(wú)法承受作用力的情景下時(shí),就會(huì)引起局部變形問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)部分材料出現(xiàn)了無(wú)法糾正維度變形問(wèn)題。關(guān)于金屬材料熱處理工藝中出現(xiàn)變形開裂問(wèn)題的成因,可以做出如下分析。

一、 熱處理 
 
  在大部分工況下,同行會(huì)選用冷卻、加熱模式執(zhí)行金屬材料的熱處理任務(wù),隨著熱處理工序的持續(xù)進(jìn)行,結(jié)合熱脹冷縮原理材料的體積會(huì)出現(xiàn)一定改變。當(dāng)材料工件抵達(dá)淬火溫度時(shí),盡管其屈服強(qiáng)度值會(huì)連續(xù)降低,工件塑性會(huì)有不同程度的增加,材料屈服強(qiáng)度低于內(nèi)應(yīng)力時(shí)就會(huì)發(fā)生塑性變形情況。

二、 組織應(yīng)力 
 
  金屬工件的組織應(yīng)力具備如下兩個(gè)特點(diǎn):一是切向應(yīng)力高于軸向應(yīng)力,摒棄熱鄰近工件表層;二是受拉應(yīng)力,內(nèi)部受壓應(yīng)力共同作用在工件表面之上。工件淬火處理時(shí),工件發(fā)生局部形變與開裂情況是熱應(yīng)力與組織應(yīng)力兩者共同作用的結(jié)果。

三、 錯(cuò)誤選擇了冷卻方式 
   
  金屬材料熱處理過(guò)程中對(duì)冷卻技術(shù)應(yīng)用情況提出較高要求,若選用的冷卻方法有錯(cuò)誤或者操作應(yīng)用不夠規(guī)范,那么將會(huì)使工件因冷卻不均勻而對(duì)其拉伸應(yīng)力產(chǎn)生負(fù)面影響。雙液淬火和單液淬火是常用的淬火工藝,以上兩種方法現(xiàn)實(shí)應(yīng)用時(shí)各有千秋,前者雖然能在短時(shí)間內(nèi)迅速降低材料的溫度,但實(shí)際淬火工效很低,直接限制其推廣應(yīng)用,單液淬火法盡管適用于大型金屬工件的熱處理工序中,但采用這種工法時(shí)技術(shù)人員很難精準(zhǔn)調(diào)控淬火的速度,此時(shí)若技術(shù)人員選擇的冷卻方法不適宜,則會(huì)直接影響金屬工件形變應(yīng)力的控制效果,熱處理效率也很難得到保障,降低金屬材料的應(yīng)用性能。

四、 溫度控制不夠合理   

  金屬工件熱處理環(huán)節(jié)對(duì)周圍溫度提出較高的要求,故而具體操作時(shí)如果沒(méi)有嚴(yán)格有效把控溫度時(shí),將會(huì)增加工件變形開裂的風(fēng)險(xiǎn)。在溫度過(guò)高的工況下,局部金屬工件可能會(huì)發(fā)生,不僅會(huì)引起變形問(wèn)題,也會(huì)影響材料的凝固過(guò)程。若溫度過(guò)低,達(dá)不到材料的處置要求,會(huì)影響到其融化及凝固過(guò)程。

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