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接下來就一起來看看熱處理的變形問題吧。

一、淬火應(yīng)變有尺寸變化和形狀變化

淬火應(yīng)變( distortion )有尺寸變化，形狀變化(變形)兩種。所謂尺寸變化是淬火時相變引起膨脹或收縮所致的尺寸變化，主要是指伸長、縮短、變粗、變細(xì)等相似變形。變形主要是由零件的自重引起的下垂和由應(yīng)力引起的形狀走樣，例如翹曲、彎曲、扭曲等非相似變形。當(dāng)然，若尺寸發(fā)生變化，其形狀也發(fā)生變化，所以分不清是尺寸變化還是變形也是常有的、尺寸變化和變形往往互相重疊出現(xiàn)。用淬火應(yīng)變進行形象化地表達最恰當(dāng)。金屬學(xué)上淬火應(yīng)變的定義是:熱處理后的零件所產(chǎn)生的應(yīng)力總和趨向為零的狀態(tài)。
淬火應(yīng)變的出現(xiàn)涉及三個階段：
①加熱(基于內(nèi)應(yīng)力的消除) ；
②保溫(自重下垂,即下垂彎曲)；

③冷卻(基于不均勻的冷卻和相變),這三階段互相疊加最終導(dǎo)致零件的淬火應(yīng)變。

二、關(guān)于尺于變化的6問
1.尺寸變化的原因是什么
通常尺寸變化是由組織變化引起的，即由相變引起的膨脹和收縮造成的。淬火生成馬氏體時發(fā)生膨脹:而生成殘余.奧氏體時發(fā)生收縮，而且有多少殘余奧氏體就產(chǎn)生多少收縮。進行回火時，一般是收縮，出現(xiàn)多次回火硬化的合金鋼則為膨脹，另外，進行冷處理時由于殘余奧氏體的馬氏體化發(fā)生膨脹從而引起尺寸變化，這些組織的比容隨著含碳量的增加而增加，含碳量越多，尺變化也越大。

2.材質(zhì)和尺寸變化
由淬火引起的尺寸變化(淬火應(yīng)變)隨鋼的材質(zhì)不同而異。水淬和油淬所引起的尺寸變化與材質(zhì)化學(xué)成分之間是有關(guān)系的，P、Mo、Cr、C和Mn對尺寸變化影響很大，而Si和Ni對尺寸變化影響較小。量具刃具鋼SKS3和SKS31(W -Cr-Mn工具鋼)是淬火變形小的鋼，甚至稱為是不發(fā)生淬火應(yīng)變的鋼。其次鋼的塑性流線對淬火尺寸變化有很大影響，沿著塑性流線的方向,即在縱向上尺寸變化大；與縱向垂直的方向，即橫向上尺寸變化小，因此取材時必須注意與其塑性流線方向一致。另外碳化物的線狀偏析對尺寸變化也有影響。

3.淬火和尺寸變化
(1)僅由組織變化引起的尺寸變化
鋼件進行淬火時，有各種組織變化。這些組織變化引起尺寸變化。當(dāng)從奧氏體組織轉(zhuǎn)化為馬氏體組織時(完全淬火)零件的尺寸變化(膨脹)最大;當(dāng)奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w組織時，尺寸變化約為上述的1/ 3;當(dāng)其轉(zhuǎn)為珠光體組織時(退火)約為上述的1/4。還有，由馬氏體化而產(chǎn)生的膨脹隨鋼的含碳量的增加而增大。
(2)殘余奧氏體的影響
由于淬火的作用，哪怕有少量奧氏體殘留下來，也會相應(yīng)地減少由膨脹所致的尺寸變化。因此，少量殘余奧氏體的存在導(dǎo)致尺寸改變的減少。然而殘余奧氏體的存在會使淬火硬度降低，在常溫中放置會發(fā)生時效變形。
(3)未固溶碳化物的影響
在淬火加熱時，碳化物固溶于奧氏體中越少;換言之，殘余碳化物越多，尺寸變化就越小。殘余碳化物本身如形態(tài)、種類的變化不引起體積變化,所以與尺寸變化毫無關(guān)系。
(4)冷處理的影響
施行冷處理時，殘余奧氏體減少，馬氏體增多,所以產(chǎn)生膨脹性尺寸變化。
4.回火和尺寸變化
(1)馬氏體的分解
回火引起的馬氏體分解，是造成收縮性尺寸變化的原因。該尺寸變化量隨馬氏體的含碳量而變化，馬氏體的含碳量越高，尺寸變化越大。但是若以淬火前的狀態(tài)為基準(zhǔn)，經(jīng)過淬火、回火后的綜合尺寸變化最終仍然是膨張性的。
(2)未固溶碳化物的影晌
如有未固溶碳化物的活，奧氏體的含碳量減少,且碳化物本身對尺寸變化無影響，所以間火第一段{ 200個以下的回火)的尺寸變化是收縮性的。
(3)殘余奧氏體的影響
如有殘余奧氏體存在，回火引起的尺寸變化小;當(dāng)回火溫度在200℃以上，殘余奧氏伴向貝氏體轉(zhuǎn)化，造成膨脹性的尺寸變化。因此回火初期( 200℃以下)，殘余奧氏體使尺寸收縮。在該溫度以上，升高回火溫度，殘余奧氏體的分解會造成膨脹性的尺寸變化。
5.合金鋼的尺寸變化
合金鋼內(nèi)的碳化物中往往固溶特殊元素，但其比容可以說幾乎不變。因此，對待合金鋼的方法與上述方法相同。只不過殘余奧氏體的量是按合金元素的種類和量的不同而變化的；還有碳化物的量也在變化。所以必須考慮尺寸變化。
6.如何減少尺寸變
尺寸變化是淬火或回火后組織變化而引起的現(xiàn)象。因此完全消除尺寸變化是不可能的。只有依靠熱處理方法減小它；
(1)膨脹是馬氏體引起的:收縮是殘余奧氏體引起的，所以要減少馬氏體的量和固溶于馬氏體中的含碳量,還應(yīng)使殘余奧氏體的量增多，但是必須注意，殘余奧氏體增多，會導(dǎo)致時效變形。
(2 )使未固溶碳化物(殘余碳化物)增多。
(3)用馬氏體以外的其它組織使鋼硬化，其中最好是利用貝氏體組織。50%的貝氏體加50%的馬氏體組織的鋼既硬尺寸變化又小，因此便于尺寸控制。
(4)應(yīng)該進行回火處理。

今天的熱處理變形幾小問就結(jié)束了，如有熱處理問題可聯(lián)系東莞中瑞金屬，我們擁有幾十年的熱處理經(jīng)驗和技術(shù)，歡迎您前來參觀咨詢。

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