샤프트 단조 열처리의 내부 응력에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

샤프트 단조 열처리의 내부 응력에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

샤프트 단조 열처리는 실제 생산에서 샤프트의 세 가지 기본 유형의 내부 응력을 생성할 수 있습니다.단조항상 2개 또는 3개의 기본 내부 응력이 동시에 생성되므로 실제 공작물 열처리 후 잔류 응력은 여러 기본 내부 응력 중첩의 결과입니다. 중첩 후 잔류 응력 분포는 매우 복잡하며 열처리 공정의 특정 매개변수와 밀접하게 관련되어 있습니다. 다음은 샤프트 단조 열처리의 내부 응력에 영향을 미치는 주요 요인에 대한 자세한 분석입니다.

담금질되지 않은 코어의 경우 잔류 응력. 담금질되지 않은 코어의 경우 내부 응력분포는 열응력형이며, 표면 담금질층에 압축응력이 발생하므로 표면 담금질 균열의 경향이 작다. 그러나 이때 심장에 인장응력이 발생하는데, 담금질층이 매우 깊고 심장이 매우 작은 경우에는 심장에 인장응력이 매우 작아서 그 값이 매우 크다.

코어 담금질의 경우 샤프트 단조가 완전히 담금질될 때 잔류 응력의 분포는 주로 열 응력과 조직 응력의 중첩 결과입니다. 단조 샤프트의 직경이 작은 경우 중첩 후 잔류 응력의 분포는 조직 응력의 유형이며 조직 응력이 주요 응력임을 나타냅니다. 직경이 증가하면 잔류 응력은 점차 열 응력의 유형이 됩니다. 이는 공작물의 직경이 증가함에 따라 열 응력의 역할이 증가하고 접선 응력과 축 응력의 피크가 나타남을 보여줍니다. 샤프트의 중간 부분은 특정 거리의 표면에서 단조되며 종종 축 응력이 접선 응력보다 크므로 원통형 공작물 담금질이 너무 크지 않고 세로 균열이 쉽게 형성되는 경우가 많습니다. 강철의 탄소 함량이 증가하면 구조적 응력의 효과가 향상되는 반면 열 응력의 효과는 약해집니다. 강철에 합금 원소를 첨가하면 강철의 고온 강도가 향상될 뿐만 아니라 과냉각 오스테나이트의 안정성이 향상되고 강철의 임계 냉각 속도가 감소됩니다.

담금질 온도와 냉각 속도의 영향으로 냉각 속도가 클수록 단조 샤프트 내부와 외부의 온도차가 커지고 열 응력이 증가합니다. 축단조품의 잔류응력은 열응력형 분포이므로 냉각속도를 높이면 표면의 압축응력값과 코어의 인장응력값이 증가하게 된다. 따라서 기계적 성질 요구사항을 충족하는 조건에서 냉각 속도를 최대한 줄여야 합니다.

중앙 구멍의 영향으로 대형 샤프트 단조품의 열처리 응력은 일반적으로 열 응력 유형입니다. 즉, 표면에 압력이 가해지고 심장이 긴장됩니다. 심장 조직의 대형 샤프트 단조는 일반적으로 상대적으로 열악하고 야금 결함이 더 많아 결함의 추가 확장 작용으로 인해 열처리 인장 응력에서 심장이 파손되는 것을 방지하기 위해 골절이 발생하므로 일반적으로 큰 샤프트 단조품은 센터 홀 가공 전 열처리를 통해 결함이 있는 부분을 제거합니다.