深冷處理-熱處理變形原因及其控制方法

鑫鋒立液氮深冷處理設備廠家，液氮深冷處理是最近剛興起的一種超低溫處理方式，液氮深冷處理有助于壓制金屬產品在熱處理過程中減少或者控制工件變形。鑫鋒立超低溫深冷處理設備廠家，一直提供優質的深冷處理設備，運用在模具，工具，航天航空，精密加工等諸多領域。
在實踐生產中，熱處理變形給后續工序，特別是機械加工添加了很多困難，影響了生產功率，因變形過大而導致作廢，添加了成本。變形是熱處理比較難以解決的問題，要徹底不變形是不或許的，一般是把變形量操控在一定范圍內。

一、熱處理變形發生的原因

鋼在熱處理的加熱、冷卻過程中或許會發生變形，乃至開裂，其原因是因為淬火應力的存在。淬火應力分為熱應力和安排應力兩種。因為熱應力和安排應力作用，使熱處理后零件發生不同殘留應力，或許引起變形。當應力大于資料的屈從強度時變形就會發生，因而，淬火變形還與鋼的屈從強度有關，資料塑性變形抗力越大，其變形程度越小。

1.熱應力
在加熱和冷卻時因為零件表里有溫差存在造成熱脹冷縮的不共同而發生熱應力。零件由高溫冷卻時外表散熱快，溫度低于心部，因而外表比心部有更大的體積收縮傾向，但受心部阻止而使外表受拉應力，而心部則受壓應力。表里溫差增大應力也增大。

2.安排應力
安排應力是因為奧氏體與其改變產物的比容不同，零件的外表和心部或零件各部分之間的安排改變時刻不同而發生的。因為奧氏體比容最小，淬火冷卻時必定發生體積添加。淬火時外表先開端馬氏體改變，體積增大，心部仍為奧氏體體積不變。因為心部阻止外表體積增大，外表發生壓應力，心部發生拉應力。

二、削減和操控熱處理變形的方法

1.合理選材和提高硬度要求
關于形狀雜亂，截面尺寸相差較大而又要求變形較小的零件，應挑選淬透性較好的資料，以便使用較平緩的淬火冷卻介質淬火。關于薄板狀精細零件，應選用雙向軋制板材，使零件纖維方向對稱。對零件的硬度要求，在滿意使用要求前提下，盡量挑選下限硬度。

2.正確設計零件
零件外形應盡量簡略、均勻、結構對稱，以免因冷卻不均勻，使變形開裂傾向增大。盡量防止截面尺寸俄然改變，削減溝槽和薄邊，不要有尖銳棱角。防止較深的不通孔。長形零件防止截面呈橫梯形。

3.合理安排生產道路，協調冷熱加工與熱處理的關系
關于形狀雜亂、精度要求高的零件，應在粗、精加工之間進行預先處理，如消除應力、退火等。做好毛坯預備熱處理，使安排愈加均勻化。

4.改進熱處理工藝和操作
（1）熱處理溫度的操控
在滿意熱處理工藝要求的情況下，盡量降低淬火加熱溫度且縮短保溫時刻，這樣零件的高溫強度損失較少。塑性抗力增強，零件的抗應力形變、抗淬火變形的歸納能力增強，從而削減了變形。

（2）挑選較平緩的淬火冷卻介質
冷卻是淬火的關鍵工序，它關系到淬火質量的好壞，也是淬火工藝中最簡單出現問題的環節，金屬淬火后冷卻過程對變形的影響也是很重要的一個原因。熱油淬火比冷油淬火變形小，一般操控在90℃左右。在保證硬度的前提下，盡量采用油性介質，油性介質冷卻速度較慢，而水性介質冷卻速度相對快一些，并且水溫改變對水性介質冷卻特性影響較大。

采用分級淬火能明顯削減金屬淬火時產牛的熱應力和安排應力，是削減一些形狀雜亂零件的有效方法。這種淬火方法因為在馬氏體改變前零件各部分溫度已經趨于均勻，并在緩慢冷卻條件下完結馬氏體改變，這樣不只減小了淬火熱應力，并且明顯降低安排應力，因而有效地減小或防備止零件淬火變形。

等溫淬火也能明顯減小零件變形，等溫淬火與分級淬火的區別在于前者獲得下貝氏體安排，因為下貝氏體安排的強度、硬度較高，并且耐性杰出，比熱容比馬氏體的比熱容小，安排改變時零件表里溫度共同，故淬火安排應力也較小。等溫淬火和分級淬火只能適用于尺寸較小的零件。

（3）正確把握熱處理操作方法
為了減小和操控熱處理變形還必須正確把握熱處理操作方法。截面均勻冷卻時，如細長軸類（絲錐、軸）垂直淬入，上下移動，也有垂直逐步淬入并靜止不動。截面不均勻冷卻時，水平快速淬入或歪斜淬入，如厚薄不均零件，應將厚的部分先淬入。關于薄片應側向進入，對帶有孔和凹面零件，應將盲孔和凹面朝上淬入，以利于氣泡排出。總歸，要使零件各處冷速均勻，有些需要防護的零件做好淬火前維護。

三、已變形零件的挽救方法

盡管采納削減變形辦法，但變形仍不可防止，因而進行彌補是很必要的，常用的方法有液氮深冷校直和熱校直。假如淬火回火后硬度低于40HRC的零件，可以采用冷校直直接用壓力機校正。假如金屬在淬火冷卻過程中，沒有冷卻到馬氏體開端改變溫度點以下，此刻零件塑性較好，進行加壓校直效果杰出，校直時加力應注意緩慢。

四、結語

熱處理能改善零件的力學性能，提高零件的強度和硬度，滿意各種性能需要，但引起的變形影響是不可防止的。在挑選防備熱處理變形的具體方法時，應根據具體情況制定具體方法，許多方法都是源于實踐，要反復試驗才能探索規律。我們要注重現階段的熱處理技術，不斷學習先進技術，同時開展自主立異，不斷提高熱處理零件的質量及合格率，為熱處理開展做出貢獻。
鑫鋒立液氮深冷處理設備廠家，液氮深冷處理是最近剛興起的一種超低溫處理方式，液氮深冷處理有助于壓制金屬產品在熱處理過程中減少或者控制工件變形。鑫鋒立超低溫深冷處理設備廠家，一直提供優質的深冷處理設備，運用在模具，工具，航天航空，精密加工等諸多領域。

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