단조품의 열응력 및 상변화 응력

어닐링, 노멀라이징, 경화, 템퍼링 및 표면 개질 열처리 후에 열처리 변형이 발생할 수 있습니다. 뒤틀림의 근본적인 원인은 열처리 중 단조품에 의해 발생하는 내부 응력, 즉 내부와 외부의 온도차와 구조 변형으로 인해 열처리 후 단조품은 내부 응력을 유지합니다.
이 응력이 열처리 중 순간적으로 강철의 항복점을 초과하면 단조품의 뒤틀림이 발생합니다. 열처리 과정에서 열응력과 상변화응력이 있으며 그 원인과 기능이 다릅니다.
열팽창 및 냉수축 현상을 수반하는 가열 및 냉각의 단조품, 가열 또는 냉각 속도로 인해 단조 표면과 심장이 다르면 온도 차이, 표면과 심장의 부피 팽창 또는 수축이 동일하지 않음 , 열 응력이라고하는 다른 내부 응력으로 인한 온도 차이 및 부피 변화.
열처리 과정에서 단조, 열 응력의 변화는 주로 다음과 같이 나타납니다. 단조가 가열되면 표면 온도가 코어보다 빠르게 상승하고 표면 온도가 높고 팽창하며 코어 온도가 낮고 팽창하지 않습니다. , 이때 표면 압축 응력, 코어 인장 응력. 단조품이 디열성일 때 코어 온도가 증가하고 팽창하며 이때 단조품은 부피 팽창을 보입니다. 공작물 냉각, 코어보다 빠른 표면 냉각, 표면 수축, 수축을 방지하기 위한 심장의 고온, 표면의 인장 응력, 심장이 특정 온도로 냉각되면 압축 응력이 발생하고 표면이 냉각되어 더 이상 수축되지 않으며, 지속적인 수축으로 인해 코어 냉각이 발생하고 표면은 압축 응력이며 인장 응력의 핵심입니다. 이 응력은 냉각 후에도 단조에 여전히 존재하며 이를 잔류 응력이라고 합니다.
단조품의 열처리 중에 다른 구조의 질량 부피가 다르므로 단조품의 질량 부피가 변할 수밖에 없습니다. 단조품의 표면과 심장 사이에 온도차가 있기 때문에 조직 변형의 표면과 심장은 시기 적절하지 않으므로 내부 및 외부 질량 부피 변화는 내부 응력을 생성합니다. 조직 변혁의 이질성으로 인해 발생하는 이러한 내부 스트레스를 상전이 스트레스라고 합니다.

강의 기본 조직의 질량 부피는 오스테나이트, 펄라이트, 소르테나이트, 트루사이트, 하부 베이나이트, 템퍼링된 마르텐사이트 및 마르텐사이트의 순서로 증가합니다. 예를 들어, 첫 번째 냉기의 표면으로 인해 빠른 냉각을 담금질하는 단조품은 오스테나이트에서 마텐자이트로 표면이 팽창하지만 심장은 여전히 ​​오스테나이트 상태에 있으므로 표면 팽창을 방지하므로 단조 심장이 인장됩니다. 응력, 압축 응력에 의한 표면; 냉각이 계속되면 표면 온도가 낮아져 더 이상 팽창하지 않는 반면 코어는 마르텐사이트로 변태하여 부피가 계속 팽창하므로 표면에서 이를 방지하므로 심장에 압축 응력이 가해집니다. , 표면에 인장 응력이 가해집니다. 이 응력은 잔류 응력으로 냉각 후 단조품에 남아 있습니다.
따라서 담금질 냉각 공정에서 열응력과 상변화 응력의 변화는 반대이며 단조의 최종 잔류 응력도 반대입니다. 열 응력과 상변화 응력의 조합을 내부 응력 소광이라고 합니다. 단조품의 잔류 내부 응력이 강철의 항복점을 초과하면 공작물이 소성 변형을 일으켜 단조품이 왜곡됩니다.