Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την εσωτερική καταπόνηση της θερμικής επεξεργασίας σφυρηλάτησης άξονα;

Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την εσωτερική καταπόνηση της θερμικής επεξεργασίας σφυρηλάτησης άξονα;

Η θερμική επεξεργασία σφυρηλάτησης άξονα μπορεί να παράγει τρεις βασικούς τύπους εσωτερικής καταπόνησης, στην πραγματική παραγωγή, άξονασφυρηλάτησηπαράγουν πάντα δύο ή τρεις βασικές εσωτερικές τάσεις ταυτόχρονα, επομένως η υπολειπόμενη τάση μετά την πραγματική θερμική επεξεργασία του τεμαχίου εργασίας είναι το αποτέλεσμα πολλών βασικών εσωτερικών τάσεων υπέρθεσης. Η κατανομή της υπολειπόμενης τάσης μετά την υπέρθεση είναι πολύ περίπλοκη και σχετίζεται στενά με τις συγκεκριμένες παραμέτρους της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν την εσωτερική τάση της θερμικής επεξεργασίας σφυρηλάτησης άξονα.

Υπολειμματική τάση στην περίπτωση μη σβησμένου πυρήνα. Στην περίπτωση του μη σβησμένου πυρήνα, η κατανομή της εσωτερικής τάσης είναι τύπου θερμικής τάσης και δημιουργείται θλιπτική τάση στο επιφανειακό σβησμένο στρώμα, επομένως η τάση της επιφανειακής σβησμένης ρωγμής είναι μικρή. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή, η τάση εφελκυσμού δημιουργείται στην καρδιά και όταν το στρώμα σβέσης είναι πολύ βαθύ και η καρδιά είναι πολύ μικρή, η τάση εφελκυσμού στην καρδιά είναι πολύ μικρή και η τιμή είναι πολύ μεγάλη.

Η υπολειπόμενη τάση στην περίπτωση σβέσης του πυρήνα, όταν η σφυρηλάτηση άξονα έχει σβήσει πλήρως, η κατανομή της υπολειπόμενης τάσης είναι κυρίως το αποτέλεσμα της υπέρθεσης της θερμικής τάσης και της οργανωτικής πίεσης. Όταν η διάμετρος της σφυρηλάτησης άξονα είναι μικρή, η κατανομή της υπολειπόμενης τάσης μετά την υπέρθεση είναι ο τύπος της οργανωτικής πίεσης, υποδεικνύοντας ότι η οργανωτική πίεση είναι η κύρια. Όταν η διάμετρος αυξάνεται, η υπολειπόμενη τάση θα γίνει σταδιακά ο τύπος θερμικής τάσης, γεγονός που δείχνει ότι με την αύξηση της διαμέτρου του τεμαχίου εργασίας, ο ρόλος της θερμικής τάσης αυξάνεται, τότε η κορυφή της εφαπτομενικής τάσης και η αξονική τάση εμφανίζονται στο μεσαίο τμήμα του άξονα σφυρηλάτηση από την επιφάνεια μιας ορισμένης απόστασης, και συχνά η αξονική τάση είναι μεγαλύτερη από την εφαπτομενική τάση, έτσι δεν είναι πολύ μεγάλο κυλινδρικό τεμάχιο εργασίας σβήσιμο, συχνά εύκολο να σχηματίσουν διαμήκεις ρωγμές. Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα στον χάλυβα, ενισχύεται η επίδραση της δομικής τάσης, ενώ η επίδραση της θερμικής καταπόνησης εξασθενεί. Η προσθήκη στοιχείων κράματος σε χάλυβα μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την αντοχή του χάλυβα σε υψηλή θερμοκρασία, αλλά και να βελτιώσει τη σταθερότητα του υπερψυκτικού ωστενίτη και να μειώσει τον κρίσιμο ρυθμό ψύξης του χάλυβα.

Η επίδραση της θερμοκρασίας σβέσης και του ρυθμού ψύξης, όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός ψύξης, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού της σφυρηλάτησης άξονα, η αύξηση της θερμικής καταπόνησης. Επειδή η παραμένουσα τάση της αξονικής σφυρηλάτησης είναι η κατανομή του τύπου θερμικής τάσης, η αύξηση του ρυθμού ψύξης θα αυξήσει την τιμή θλιπτικής τάσης της επιφάνειας και την τιμή τάσης εφελκυσμού του πυρήνα. Επομένως, ο ρυθμός ψύξης θα πρέπει να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο υπό την προϋπόθεση ότι πληρούνται οι απαιτήσεις μηχανικής ιδιότητας.

Υπό την επίδραση της κεντρικής οπής, η τάση θερμικής επεξεργασίας των σφυρηλατήσεων μεγάλου άξονα είναι γενικά του τύπου θερμικής τάσης, δηλαδή η επιφάνεια είναι υπό πίεση και η καρδιά καταπονείται. Τα μεγάλα σφυρηλάτηση άξονα της οργάνωσης της καρδιάς είναι γενικά σχετικά φτωχά, τα μεταλλουργικά ελαττώματα είναι περισσότερα, προκειμένου να αποτραπεί η καρδιά στη θερμική επεξεργασία εφελκυστική τάση υπό τη δράση της περαιτέρω επέκτασης του ελαττώματος, και ακόμη και να προκαλέσει κάταγμα, έτσι γενικά μεγάλος άξονας σφυρηλάτηση στη θερμική επεξεργασία πριν από την επεξεργασία της κεντρικής οπής, αφαιρείται το τμήμα του ελαττώματος.