Θερμική καταπόνηση και τάση αλλαγής φάσης σφυρηλάτησης

Η παραμόρφωση της θερμικής επεξεργασίας μπορεί να συμβεί μετά από θερμική επεξεργασία ανόπτησης, κανονικοποίησης, σκλήρυνσης, σκλήρυνσης και τροποποίησης επιφάνειας. Η βασική αιτία της παραμόρφωσης έγκειται στην εσωτερική τάση που παράγεται από τη σφυρηλάτηση κατά τη θερμική επεξεργασία, δηλαδή, λόγω της διαφοράς στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού και του μετασχηματισμού της δομής, η σφυρηλάτηση μετά τη θερμική επεξεργασία παραμένει εσωτερική τάση.
Όταν αυτή η τάση υπερβαίνει το σημείο διαρροής του χάλυβα σε μια στιγμή κατά τη θερμική επεξεργασία, θα προκαλέσει παραμόρφωση της σφυρηλάτησης. Υπάρχουν θερμικές καταπονήσεις και στρες αλλαγής φάσης στη διαδικασία της θερμικής επεξεργασίας, οι αιτίες και οι λειτουργίες τους είναι διαφορετικές.
Σφυρηλάτες σε θέρμανση και ψύξη που συνοδεύονται από θερμική διαστολή και φαινόμενο ψυχρής συστολής, όταν η επιφάνεια σφυρηλάτησης και η καρδιά λόγω ταχύτητας θέρμανσης ή ψύξης είναι διαφορετική, με αποτέλεσμα διαφορά θερμοκρασίας, η διαστολή ή συστολή όγκου στην επιφάνεια και την καρδιά δεν είναι ίδια , αυτή η διαφορά θερμοκρασίας και η αλλαγή όγκου που προκαλούνται από τη διαφορετική εσωτερική τάση, που ονομάζεται θερμική καταπόνηση.
Σφυρηλάτηση στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας, η αλλαγή της θερμικής καταπόνησης εκδηλώνεται κυρίως ως: όταν θερμαίνονται οι σφυρηλάτες, η θερμοκρασία της επιφάνειας αυξάνεται ταχύτερα από τον πυρήνα, η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι υψηλή και διαστέλλεται, η θερμοκρασία του πυρήνα είναι χαμηλή και δεν διαστέλλεται , αυτή τη στιγμή η επιφανειακή θλιπτική τάση, η τάση εφελκυσμού του πυρήνα. Όταν τα σφυρήλατα είναι δίθερμα, η θερμοκρασία του πυρήνα αυξάνεται και διαστέλλεται, αυτή τη στιγμή τα σφυρήλατα παρουσιάζουν διαστολή όγκου. Ψύξη του τεμαχίου εργασίας, ψύξη της επιφάνειας ταχύτερα από τον πυρήνα, συρρίκνωση επιφάνειας, υψηλή θερμοκρασία της καρδιάς για την αποφυγή συρρίκνωσης, τάση εφελκυσμού στην επιφάνεια, η καρδιά παράγει θλιπτική πίεση, όταν ψύχεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η επιφάνεια έχει παγώσει και δεν συστέλλεται πλέον, και η ψύξη του πυρήνα να συμβεί λόγω της συνεχούς συστολής, η επιφάνεια είναι συμπιεστική τάση, και η καρδιά της εφελκυστικής τάσης, Αυτή η τάση εξακολουθεί να υπάρχει στη σφυρηλάτηση μετά την ψύξη, η οποία ονομάζεται υπολειμματική τάση.
Κατά τη θερμική επεξεργασία των σφυρηλατήσεων, ο όγκος μάζας των διαφορετικών δομών είναι διαφορετικός, επομένως ο όγκος μάζας των σφυρηλατήσεων είναι βέβαιο ότι θα αλλάξει. Επειδή υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας και της καρδιάς της σφυρηλάτησης, η επιφάνεια και η καρδιά του μετασχηματισμού του οργανισμού δεν είναι έγκαιρη, επομένως οι αλλαγές στον όγκο της εσωτερικής και εξωτερικής μάζας θα παράγουν εσωτερική πίεση. Αυτό το εσωτερικό άγχος που προκαλείται από την ετερογένεια του οργανωτικού μετασχηματισμού ονομάζεται άγχος μετάβασης φάσης.

Ο όγκος μάζας της βασικής δομής του χάλυβα αυξάνεται κατά τη σειρά του ωστενίτη, περλίτη, σορτενίτη, τρωζίτη, κατώτερου μπαινίτη, σκληρυμένου μαρτενσίτη και μαρτενσίτη. Για παράδειγμα, σφυρηλάτηση σβήσιμο γρήγορη ψύξη, λόγω της επιφάνειας του πρώτου κρύου στο σημείο του, έτσι ώστε η επιφάνεια από ωστενίτη σε μαρτενσίτη, ο όγκος διογκώνεται, αλλά η καρδιά είναι ακόμα σε κατάσταση ωστενίτη, αποτρέπει το πρήξιμο επιφάνειας, έτσι ώστε η σφυρηλάτηση καρδιά από εφελκυσμό καταπόνηση, επιφάνεια από θλιπτική τάση. Όταν συνεχιστεί η ψύξη, η θερμοκρασία της επιφάνειας μειώνεται και δεν θα διογκώνεται πλέον, ενώ ο πυρήνας λόγω της μετατροπής σε μαρτενσίτη, ο όγκος θα συνεχίσει να διογκώνεται, έτσι θα αποτραπεί από την επιφάνεια, έτσι η καρδιά υπόκειται σε συμπιεστική πίεση και η επιφάνεια υπόκειται σε τάση εφελκυσμού. Αυτή η τάση παραμένει στη σφυρηλάτηση μετά την ψύξη ως υπολειπόμενη τάση.
Επομένως, στη διαδικασία ψύξης σβέσης, η αλλαγή της θερμικής τάσης και της τάσης αλλαγής φάσης είναι αντίθετη και η τελική υπολειμματική τάση στη σφυρηλάτηση είναι επίσης αντίθετη. Ο συνδυασμός θερμικής καταπόνησης και τάσης αλλαγής φάσης ονομάζεται εσωτερική καταπόνηση απόσβεσης. Όταν η υπολειπόμενη εσωτερική τάση στη σφυρηλάτηση υπερβαίνει το σημείο διαρροής του χάλυβα, το τεμάχιο εργασίας θα προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση, με αποτέλεσμα την παραμόρφωση της σφυρηλάτησης.