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工件在进行感应加热炉热处理时,为什么尺寸和形状会发生变化?

信息来源:感应加热炉厂家    2021-8-19 17:26:46      点击:

长时间以来,由于各种原因导致工件在进行感应加热炉热处理时会产生应力和畸变,而这种畸变会增加热处理的成本,经过多次的实践,我们发现工件产生的大多数的畸形是尺寸和形状发生了或多或少的变化。究其原因,无非有两点:一是工件的体积发生改变,二是表面发生了变形。 

工件的体积发生改变主要是由于密度和质量发生了变化,当进行热处理时,由于其他原子进入工件的表面区域,表面进而发生氧化或脱碳现象。这些都会对体积产生影响,不管是有利的还是有害的变化也会导致密度发生改变。相变和析出也会影响工件的密度,当加热时,奥氏体的密度变高,随着含碳量的增加,铁素体、渗碳体以及马氏体的体积都变大,如果一个工件的初始组织是铁素体和渗碳体,经过加热后,体积增加的大小绝大多数都是取决于钢的含碳量。工件在经过感应加热炉加热的过程中,它的尺寸变化是大于热处理后的尺寸变化值的,相变析出物引起的工件尺寸变化较小,当产生的效应力超过屈服强度时,就会引起工件较大的塑性变形,进而导致其形状发生变化。

在工件表面发生变形的过程中有塑性的,也有弹性的。塑性变形主要是由于工件在热处理过程中,会有热应力和相变的产生,部分化学物质还有可能产生析出物,当重力和工作负载力相互作用时,加热时就会产生残余应力,那么零件尺寸和形状的改变就会与应力有关。当没有外部载荷和力矩的情况下,经过感应加热炉热处理后的工件就会产生弹性变形,这个也是由残余应力引起的,但是这时候的残余应力主要是在加热的过程中产生的,而且在加热之后的零件中一直存在着。而残余应力的每次变化都会导致工件的尺寸和形状发生改变。如果热处理时,工件的每个部分都会均匀受热,加热的速度和冷却的速度都非常小,装料过程和热传导条件都很理想,就只是围观组织发生了变化,那么工件的尺寸也依然会发生改变。因此就算没有塑性变形,也避免不了工件的尺寸和形状发生变化。