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淬火裂纹形成的影响因素。
轴类零件淬火时形成淬火裂纹的可能性,主要取决于淬火时
零件的内应力和材料的机械性能。轴件在淬火过程中产生的应力
大小和分布与材料的淬透性能、导热性能、零件的几何形状有
关。材料的机械性能又决定于钢材的晶粒度,相结构的均匀性、
残余奥氏体的含量等因素。由此可见,影响淬火裂纹形成的原因
是很多的。下面仅就几点主要因素加以简要说明。 ,
钢材的化学成分
钢的化学成份对淬火裂纹形成的影响归结于它改变了钢材的
机械性能、淬透性能、导热性能以及
工件的内应力分布状态等缘
故。
钢中所有的元素以碳元素对钢的机械性能的影响最大。对于
制造轴类零件的亚共析钢而言,随着含碳量的增加,其晶格碲变
增大,则抗断裂强度降低。
此外,随着含碳量增加,其组织应力也有所增加,使工件表
面产生了危险的拉应力。因此淬裂倾向将随着碳含量的增加而增
大。即含碳量越高,越容易形成淬火裂纹。
大多数合金元素都提高钢材的淬透性能,降低临界冷却速
度。因而可以采用冷却速度较缓慢的介质进行淬火,从而减小残
余应力。同时由于马氏体转变的开始温度(Ms)的降低,增加
了残余奥氏体含量,减少了组织应力、这些都是有利于降低工件
淬裂倾向的因素。
但是随着马氏体转变开始温度的降低,使片状马氏体量、增
加,而容易开裂。又由于合金元素的存在,钢的导热性能变化,
致使热应力增大。这些因素将促进淬火裂纹的形成。
除此之外,淬透性不同形成淬火裂纹的类型也不同。完全淬
透时易于形成纵向裂纹。而未淬透的工件易于形成弧状裂纹。淬
透性增高,工件形成裂纹的临界尺寸增大。
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