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65mn钢板淬后加工处理对裂纹的影响
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65mn钢板淬后加工处理对裂纹的影响

  65mn钢板淬火钢零部件在淬火以后多进行加工处理。按加工处理的性质可分为热加工、机械加工和化学加工三类,以及它们的综合应用,图5-15归纳了淬火加工处理。淬后加工处理导致形成裂纹的过程是一个淬火宏观、微观内应力和显微裂纹与淬后加工过程中出现的负荷应力或内应力之间发生相互作用的过程。

65mn钢板淬后加工处理对裂纹的影响

  一、65mn钢板淬后热处理的影响

  1.冷处理

  有些零件在淬火后需要进行冷处理。在深冷处理时,残余奥氏体将向马氏体转变,但多数情况下不能进行完全。γR转变为M时要继续发生体积膨胀,而其周围是难以进行塑性变形的。因此新生成的马氏体受压缩,而其周围组织区域内会产生拉伸内应力。当存在组织结构所造成的缺口效应时,上述内应力可能导致裂纹。如果已有显微裂纹,则可能导致裂纹的长大或扩展为宏观裂纹。

  2.回火

  淬火钢回火过程中发生一系列组织结构的变化,其微观内应力和宏观内应力会随之消除,淬火显微裂纹也会焊合或填合等。此外,碳化物的形成和残余奥氏体的转变,会产生新的微观内应力,且原有的内应力可能发生重新分布。回火加热速度过快或回火冷却速度过快,会增加新的热应力。这些变化对于裂纹的产生和扩展可能起一定作用。例如,残余奥氏体转变可导致局部内应力,它与原组织结构所致缺口效应或与显微裂纹的综合作用,可能形成淬火裂纹。

  二、65MN钢板淬后机械加工的影响

  1.磨削

  淬火零件在磨削时,可以产生在数值和符号上各不相同的加工内应力。此外,磨削产生的热能可使淬火组织回火。这些对裂纹的产生或扩展都会产生影响。在渗碳淬火零件中,残余奥氏体含量过高往往是磨削裂纹的起因。

  2.喷丸

  喷丸处理是通过机械撞击的办法,使零件表层的冷作硬化状态、内应力状态及表面的精细结构发生变化。有时,这种机械撞击还能引起相变,使表层的组织状态也发生变化。一般说来,丸粒速度过高、喷丸时间过长、丸粒撞击材料的能力过强及喷丸面积太大等因素都有可能使淬火零件产生裂纹。

65mn钢板淬后加工处理对裂纹的影响

  3.矫直

  对发生变形的淬火件,有时施行矫直,它使已变形工件在宏观尺寸范围内发生不均匀塑性变形。在矫直过程中,工件内部除产生微观内应力外,还会产生宏观内应力。矫直时,即使塑性变形量相对较小,也会引起淬火件原有内应力状态的较太变化,因而导致裂纹,可能在施力不大时就引起工件的断裂。

  4.研合

  研合加工会产生旋转对称,使零件表面受压,且应力梯度很大,应力值由外向内急剧下降的内应力。这种应力与淬火应力叠加所形成的有害合应力,可以促使原有裂纹的扩展或导致形成新裂纹。

  三、65mn钢板淬后化学热处理的影响

  淬火零件进行电镀、酸洗时,会产生具有内应力的表面覆盖层,而且可使淬火零件进一步吸收氢气。如果淬火零件在酸、碱等化学活性介质中停留时间较长,零件中的内应力则可能引起应力腐蚀开裂,特别是在表面存在拉应力的情况下,尤其值得注意。

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