Tepelné namáhání a fázové namáhání výkovků

Po tepelném zpracování žíháním, normalizací, kalením, popouštěním a úpravou povrchu může dojít k deformaci tepelného zpracování. Základní příčina deformace spočívá ve vnitřním napětí produkovaném výkovkem během tepelného zpracování, to znamená, že kvůli rozdílu teplot uvnitř a vně a přeměně struktury zůstává výkovek po tepelném zpracování vnitřním napětím.
Když toto napětí během tepelného zpracování během okamžiku překročí mez kluzu oceli, způsobí deformaci výkovku. V procesu tepelného zpracování existují teplotní namáhání a namáhání ze změny fáze, jejich příčiny a funkce jsou různé.
Výkovky při ohřevu a ochlazování doprovázené jevem tepelné roztažnosti a smršťování za studena, kdy je povrch výkovku a srdce v důsledku rychlosti ohřevu nebo ochlazování různé, což má za následek rozdíl teplot, objemová expanze nebo kontrakce na povrchu a srdce není stejné Tento teplotní rozdíl a objemová změna způsobená odlišným vnitřním napětím se nazývá tepelné napětí.
Výkovky v procesu tepelného zpracování, změna tepelného namáhání se projevuje především jako: při zahřívání výkovků povrchová teplota stoupá rychleji než jádro, povrchová teplota je vysoká a roztahuje se, teplota jádra je nízká a neroztahuje se , v tomto okamžiku povrchové tlakové napětí, jádrové tahové napětí. Když jsou výkovky ditermické, teplota jádra se zvyšuje a expanduje, v tomto okamžiku výkovky vykazují objemovou expanzi; Chlazení obrobku, povrch se ochlazuje rychleji než jádro, povrchové smrštění, vysoká teplota srdce, aby se zabránilo smrštění, tahové napětí na povrchu, srdce vytváří tlakové napětí, když se ochladí na určitou teplotu, povrch se již nestahuje, povrch se již nestahuje, a k ochlazování jádra v důsledku pokračující kontrakce, povrch je tlakové napětí a jádro tahového napětí. Toto napětí stále existuje ve výkovku po ochlazení, které se nazývá zbytkové napětí.
Při tepelném zpracování výkovků je objem hmoty různých struktur různý, takže objem hmoty výkovků se zákonitě mění. Protože existuje teplotní rozdíl mezi povrchem a srdcem výkovku, transformace povrchu a srdce organizace není včasná, takže vnitřní a vnější objemové změny hmoty způsobí vnitřní napětí. Tento vnitřní stres způsobený heterogenitou organizační transformace se nazývá stres z fázového přechodu.

Hmotnostní objem základní struktury oceli narůstá v řádu austenitu, perlitu, sortenitu, troositu, nižšího bainitu, temperovaného martenzitu a martenzitu. Například výkovky kalící rychlé ochlazování, díky povrchu prvního za studena do jeho bodu, takže povrch z austenitu na martenzit, objemově bobtnají, ale srdce je stále v austenitovém stavu, zabraňují povrchovému bobtnání, takže srdce výkovku tahem napětí, povrch tlakovým napětím; Když chlazení pokračuje, povrchová teplota se sníží a už nebude bobtnat, zatímco jádro díky přeměně na martenzit bude objem bobtnat dál, takže tomu bude bránit povrch, takže srdce je vystaveno tlakovému namáhání a povrch je vystaven tahovému napětí. Toto napětí zůstává ve výkovku po ochlazení jako zbytkové napětí.
Proto je v procesu kalného ochlazování změna tepelného napětí a napětí při změně fáze opačná a konečné zbytkové napětí ve výkovku je také opačné. Kombinace tepelného napětí a napětí při změně fáze se nazývá zhášecí vnitřní napětí. Když zbytkové vnitřní napětí ve výkovku překročí mez kluzu oceli, obrobek způsobí plastickou deformaci, která má za následek deformaci výkovku.