齒輪加工熱處理分析

發表時間:2021-09-24

齒輪加工熱處理

討論熱處理過程中內應力,要先從簡單的零件含碳量內外均勻相同情況下非滲碳淬火件的常規整體淬火時的零件內應力狀況說起,零件在加熱和保溫階段產生熱應力,奧氏體化階段由于奧氏體塑性好,珠光體與奧氏體的體積差較小,產生的組織應力也不大。零件在進行冷卻淬火時會產生兩種不同的內應力:熱應力和相變應力?;ㄩ_兩朵,各表一枝,先談熱應力,表層與心部只是一種相對簡化的表述方式,工件在加熱和冷卻過程中的真實狀況遠比這個簡單描述復雜得多,實際上由表及里是連續性的物體空間,表層與心部并沒有明確的分界。在熱應力的作用下冷卻淬火時終使工件表層呈壓應力狀態,而心部呈拉應力狀態。在冷卻開始的時候表層是正的拉應力,心部是負的壓應力,圖2為圓柱純鐵試樣快冷過程中熱應力變化示意圖,圖2(a)示表層與心部溫差max在W點出現,心部冷卻開始快于表面冷卻,表面拉應力開始下降,心部壓應力開始上升,在某一時刻U點,表里熱應力相交居于0值即此時此刻熱:應力為零,隨后由于心部冷卻速度繼續快于表面,熱應力方向出現反向,表面負的壓應力,心部呈現正的拉應力,到某一時刻V點及以后工件溫度很低,鋼的屈服強度升高,熱應力不再引|起塑性變形,這樣應力分布就保留下來,成為殘留應力使得工件發生熱處理變形甚至開裂。圖2(b)曲線1是試樣完全彈性狀態下表層應力變化示意圖,曲線2是表實際應力變化示意圖,曲線3是心部實際應力變化示意圖。圖2(c)、2(d)、2(e)圖分別表示W、U、V點時刻表面與中心的應力狀態。

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