Jaké jsou faktory, které ovlivňují vnitřní pnutí tepelného zpracování kování hřídele?

Jaké jsou faktory, které ovlivňují vnitřní pnutí tepelného zpracování kování hřídele?

Tepelné zpracování hřídelového kování může vyvolat tři základní typy vnitřního pnutí, ve vlastní výrobě hřídelkovánívždy produkují dvě nebo tři základní vnitřní napětí současně, takže zbytkové napětí po vlastním tepelném zpracování obrobku je výsledkem několika základních superpozic vnitřních napětí. Rozložení zbytkového napětí po superpozici je velmi komplikované a úzce souvisí se specifickými parametry procesu tepelného zpracování. Následuje podrobná analýza hlavních faktorů ovlivňujících vnitřní pnutí tepelného zpracování hřídelového kování.

Zbytkové napětí v případě neuhašeného jádra. V případě neuhaseného jádra je rozložení vnitřního napětí typu tepelného napětí a tlakové napětí vzniká v povrchové kalené vrstvě, takže tendence k povrchové kalené trhlině je malá. V této době se však v srdci vytváří tahové napětí, a když je zhášecí vrstva velmi hluboká a srdce je velmi malé, tahové napětí v srdci je velmi malé a hodnota je velmi velká.

Zbytkové napětí v případě kalení jádra, kdy je výkovek hřídele zcela kalen, je rozložení zbytkového napětí především výsledkem superpozice tepelného napětí a organizačního napětí. Když je průměr výkovku hřídele malý, je rozložení zbytkového napětí po superpozici typem organizačního napětí, což naznačuje, že organizační napětí je hlavní. Když se průměr zvětšuje, zbytkové napětí se postupně stane typem tepelného napětí, což ukazuje, že s rostoucím průměrem obrobku roste role tepelného napětí, pak se vrchol tangenciálního napětí a axiálního napětí objeví v střední část hřídele kování z povrchu určité vzdálenosti, a často axiální napětí je větší než tangenciální napětí, takže není příliš velký válcový obrobek kalení, často snadno tvoří podélné trhliny. Se zvýšením obsahu uhlíku v oceli se zesílí účinek strukturálního napětí, zatímco účinek tepelného napětí se oslabí. Přidání legujících prvků do oceli může nejen zlepšit pevnost oceli za vysokých teplot, ale také zlepšit stabilitu podchlazeného austenitu a snížit kritickou rychlost ochlazování oceli.

Vliv kalicí teploty a rychlosti ochlazování, čím větší je rychlost ochlazování, tím větší je teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem hřídelového výkovku, zvyšuje se tepelné namáhání. Protože zbytkové napětí axiálního výkovku je rozložením tepelného napětí, zvýšení rychlosti ochlazování zvýší hodnotu tlakového napětí povrchu a hodnotu tahového napětí jádra. Proto by měla být rychlost ochlazování co nejvíce snížena za podmínky splnění požadavků na mechanické vlastnosti.

Pod vlivem středového otvoru je namáhání při tepelném zpracování velkých hřídelových výkovků obecně typu tepelného namáhání, to znamená, že povrch je pod tlakem a srdce je namáháno. Velké dříkové výkovky srdeční organizace jsou obecně relativně chudé, metalurgických vad je více, aby se srdce při tepelném zpracování zabránilo tahovému namáhání při působení dalšího rozšiřování vady, a dokonce způsobilo zlomeninu, takže obecně velká dřík výkovků při tepelném zpracování před opracováním středového otvoru část vady odstraněna.