零件各處冷卻速率不同而產(chǎn)生的應(yīng)力計量
顯微鏡
如果冷卻時因零件各處冷卻速率不同而產(chǎn)生的應(yīng)力足以引起
不均勻屈服或塑性變形,那就會使零件變形。即使沒有屈服,當(dāng)
冷到室溫時應(yīng)力也可能接近屈服點,如果不進行回火或消除應(yīng)
上。最好能使表面有壓應(yīng)力,它可以抵消在服役中外加的拉應(yīng)
力。然而疊加于外加拉應(yīng)力上的殘余拉應(yīng)力則會顯著降低服役中
的強度和疲勞抗力。
在冷卻應(yīng)力方面,經(jīng)過奧氏體化并淬火形成馬氏體的鋼中的
情況是最危險的。在這種情況下,表面的拉應(yīng)力,尤其是在激烈
悴冷時,可能高得引起悴火裂紋而不僅是屈服。本性上硬而脆的
高碳鋼和工具鋼對淬火裂紋特別敏感。淬火裂紋總是晶間裂紋,
其形成原因可能與導(dǎo)致回火馬氏體脆性時晶間斷裂的部分原因相
同。
實際上任何處理工藝的改變,只要能減小零件表面和心部
冷卻速率的差別,都能減小熱處理時的變形、淬火開裂和(或)形
成高的殘余應(yīng)力的傾向。如果問題系因激烈的淬冷而引起的話,
則在淬火時采用比較緩和的診卻、甚至對某些工具鋼采用空冷,