熱處理是鍛鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但工件常因熱處理而變形或開(kāi)裂。變形指工件熱處理后形狀、尺寸超出規(guī)定范圍,成為不合格品。變形分為形狀和尺寸變化,通常由熱應(yīng)力和組織應(yīng)力引起。評(píng)估變形是否超差需與設(shè)計(jì)或工藝文件規(guī)定的尺寸形狀相比,而非完全變形量或熱處理前狀態(tài)。
檢測(cè)熱處理變形的方法多樣,如用塞尺測(cè)薄板平面度,百分表測(cè)軸類徑向跳動(dòng),游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分表等測(cè)套筒、圓環(huán)尺寸。掌握變形規(guī)律后,通過(guò)冷熱加工配合可穩(wěn)定變形結(jié)果。
熱處理裂紋,即開(kāi)裂,也是常見(jiàn)缺陷。裂紋形成與鋼的化學(xué)成分、內(nèi)應(yīng)力大小有關(guān)。裂紋可能因升溫過(guò)快、加熱溫度不當(dāng)、組織比體積變化、表面脫碳等引起,有時(shí)在后續(xù)工序或放置過(guò)程中才顯現(xiàn),更為危險(xiǎn)。
為減少變形和開(kāi)裂,需注意:
1. 設(shè)計(jì)時(shí)考慮結(jié)構(gòu)對(duì)稱性,避免尖角、厚薄突變、表面盲孔等。
2. 根據(jù)鋼的淬透性選擇淬火冷卻介質(zhì),調(diào)節(jié)馬氏體比體積和殘留奧氏體數(shù)量。
3. 淬火前進(jìn)行減低應(yīng)力處理,減少機(jī)械加工、鍛造、焊接等產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
4. 注意鋼的淬透性與變形的關(guān)系,合理設(shè)計(jì)工件尺寸。
5. 鋼材纖維方向影響變形,應(yīng)根據(jù)零件類型選擇纖維方向合適的鋼材。
6. 避免工件截面尺寸處于淬裂危險(xiǎn)尺寸范圍。
7. 淬火前去除氧化脫碳層,熱處理過(guò)程中防止氧化脫碳。
8.對(duì)大尺寸或復(fù)雜形狀工件,采用預(yù)熱或階梯加熱,合理放置工件以減少變形。