热处理残余力是指管材经热处理后最终残存下来的应力,对形状,尺寸和性能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时便引起变形,超过材料的强度极限时就会造成开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高机械性能和使用寿命,变害为利。
我们在处理异型管的热处理应力时,应该注意以下六个要点:
(一)当热应力占主导地位时,应力分布为心部受拉、表面受压;当异型管的组织应力占主导地时应力分布为心部受压、表面受拉。
(二)渗碳使表层马氏体开始转变温度点下降,可导至淬火时马氏体转变顺序颠倒。心部首先发生马氏体转变而后才波及到表面,可获得表层残余压应力而提高抗疲劳强度。
(三)复合表面强化工艺可使表层残余压应力分布更合理,可明显提高异型管的疲劳强度。
(四)异型管热处理过程中产生的应力是不可避免的,而且往往是有害的。但我们可以控制热处理工艺尽量使应力分布合理,就可将其有害程度降低到 限度,甚至变有害为有利。
(五)在高淬透性钢件中易形成纵裂,在非淬透性工件中往往形成弧裂,在大型非淬透工件中容易形成横断和纵劈。
(六)渗碳后进行等温淬火可保证心部马氏体转变充分进行以后,表层组织转变才进行。使异型管获得比直接淬火更大的表层残余压应力,可进一步提高疲劳强度。
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异型管常见的表面缺陷:
折叠:是异型管金属在热轧过程中形成的一种表面缺陷,表面互相折合的双金属层,呈直线或曲线状重合;
皮下气泡:金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤,叫作气泡;
椭圆度:圆形截面的金属材料,在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上 与最小的直径差表示,对不同用途材料标准不同;
瓢曲度:指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象,形成瓢曲形,叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度;
耳子:由于轧辊配合不当等原因,异型管出现的沿轧制方向延伸的突起,叫作耳子;
结疤:指不均匀分布在金属材料表面呈舌状,指甲状或鱼鳞状的薄片;
麻点:指金属材料表面凹凸不平的粗糙面;
扭转:条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状;
氧化铁皮:氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中,在异型管表面生成的金属氧化物。
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