De veranderingen in volume en vorm van het werkstuk tijdens de warmtebehandeling worden veroorzaakt door de volume-uitzetting veroorzaakt door de specifieke volumeverandering tijdens de structurele transformatie in het staal, evenals door de plastische vervorming veroorzaakt door stress bij de warmtebehandeling.Daarom geldt: hoe groter de warmtebehandelingsspanning en hoe ongelijkmatiger de fasetransformatie, hoe groter de vervorming, en omgekeerd.Om vervorming te verminderen moeten inspanningen worden gedaan om de afschrikspanning te verminderen en de vloeigrens van het staal te verbeteren.

De invloed van de chemische samenstelling op vervorming door warmtebehandeling

De chemische samenstelling van staal beïnvloedt de vervorming door warmtebehandeling van werkstukken door de vloeigrens, het Ms-punt, de hardbaarheid, het specifieke volume van de microstructuur en het resterende austenietgehalte van het staal te beïnvloeden.

Het koolstofgehalte van staal heeft rechtstreeks invloed op het specifieke volume van verschillende microstructuren verkregen na warmtebehandeling (de relatie tussen het specifieke volume van verschillende microstructuren bij kamertemperatuur en het koolstofgehalte - afgekort, de relatie tussen het koolstofgehalte van koolstofstaal en Ms-punt en restausteniet - afgekort).Naarmate het koolstofgehalte van staal toeneemt, neemt het volume martensiet toe en neemt de vloeigrens toe.De toename in hardbaarheid en martensietspecifiek volume verhoogt de vervorming door spanning en warmtebehandeling van de uitgedoofde microstructuur.De toename van het restaustenietgehalte en de vloeigrens verminderen de specifieke volumeverandering, wat leidt tot een afname van de weefselspanning en een vermindering van de vervorming door warmtebehandeling.De invloed van het koolstofgehalte op de vervorming van werkstukken tijdens warmtebehandeling is het resultaat van het gecombineerde effect van de bovengenoemde tegenstrijdige factoren.

De invloed van het koolstofgehalte op de volumeverandering tijdens het blussen(steekproefgrootte: ￠25 * 100)

De uitdovende vervormingstrend van het 08-staalmonster is het verkorten van de lengte, het vergroten van de diameter in het midden van het monster en het verkleinen van de diameter aan het uiteinde, waardoor een tailletrommelvorm ontstaat.Dit komt omdat, hoewel het Ms-punt van staal met een laag koolstofgehalte hoog is, wanneer martensitische transformatie plaatsvindt, de vloeigrens van het staal laag is, de plasticiteit goed is en het gemakkelijk te vervormen is.Vanwege het kleine volume martensiet is de weefselspanning echter niet groot en zal deze geen grote plastische vervorming veroorzaken.Integendeel, de vervorming veroorzaakt door thermische spanning is relatief groot, wat zich uiteindelijk manifesteert als vervorming door thermische spanning.

De microstructuurspanning werd de dominante factor die vervorming in het staalmonster veroorzaakte, wat resulteerde in een verkleining van de middendiameter, een toename van de einddiameter en een toename van de lengte.

Wanneer de massafractie van koolstof verder toeneemt tot boven 0,8%, als gevolg van de afname van het Ms-punt en de toename van het restaustenietgehalte, wordt de vervorming ervan een vervorming van het thermische spanningstype met een kortere lengte en een grotere diameter.En vanwege de toename van de vloeigrens van staal met een hoog koolstofgehalte is de vervorming ervan kleiner dan die van staal met een gemiddeld koolstofgehalte.Voor koolstofstaal is de vervorming van T7A-staal in de meeste gevallen het kleinst.Wanneer de massafractie van koolstof groter is dan 0,7%, heeft deze de neiging te krimpen;Maar wanneer de massafractie van koolstof minder dan 0,7% bedraagt, hebben zowel de binnen- als de buitendiameter de neiging uit te zetten.

Over het algemeen begint, in het geval van volledige afschrikking, vanwege het hogere Ms-punt van koolstofstaal in vergelijking met gelegeerd staal, de martensitische transformatie ervan bij hogere temperaturen.Vanwege de goede plasticiteit van staal bij hogere temperaturen en de relatief lage vloeigrens van koolstofstaal zelf, hebben koolstofstalen onderdelen met binnengaten (of holtes) de neiging meer te vervormen en hebben de binnengaten (of holtes) de neiging om op te zwellen.Vanwege de hoge sterkte, het lage Ms-punt en het hoge restaustenietgehalte heeft gelegeerd staal een relatief kleine afschrikvervorming, die zich voornamelijk manifesteert als thermische spanningsvervorming, en hebben de interne gaten (of holtes) de neiging te krimpen.Daarom ervaren werkstukken van hoog koolstofstaal en hooggelegeerd staal, wanneer ze worden afgeschrikt onder dezelfde omstandigheden als middelmatig koolstofstaal, vaak voornamelijk krimp van het binnengat.

De invloed van legeringselementen op de vervorming door warmtebehandeling van werkstukken komt vooral tot uiting in hun invloed op het Ms-punt en de hardbaarheid van het staal.De meeste legeringselementen, zoals mangaan, chroom, silicium, nikkel, molybdeen, boor, enz., verlagen het Ms-punt van het staal, verhogen de hoeveelheid resterend austeniet, verminderen de specifieke volumeverandering en microstructuurspanning tijdens het afschrikken, en verminderen zo de afschrikvervorming van het werkstuk.De legeringselementen verbeteren de hardbaarheid van staal aanzienlijk, waardoor de volumevervorming en structurele spanning van het staal toenemen, wat leidt tot een toename van de neiging tot vervorming door warmtebehandeling van het werkstuk.Bovendien wordt, als gevolg van de verbeterde hardbaarheid van staal door legeringselementen, de kritische afschrikkoelsnelheid verlaagd.Bij de daadwerkelijke productie kan een mild afschrikmedium worden gebruikt voor het afschrikken, waardoor de thermische spanning wordt verminderd en de vervorming door de warmtebehandeling van het werkstuk wordt verminderd.Silicium heeft weinig effect op het Ms-punt en heeft slechts een reducerend effect op de vervorming van het monster.Wolfraam en vanadium hebben weinig invloed op de hardbaarheid en het Ms-punt, en hebben weinig invloed op de vervorming van het werkstuk tijdens de warmtebehandeling.Daarom bevat het zogenaamde micro-vervormde staal in de industrie een grote hoeveelheid legeringselementen zoals silicium, wolfraam en vanadium.

De invloed van de oorspronkelijke organisatie en spanningstoestand op vervorming door warmtebehandeling

De oorspronkelijke structuur van het werkstuk vóór het afschrikken, zoals de morfologie, grootte, hoeveelheid en verdeling van carbiden, segregatie van legeringselementen en vezelrichting gevormd door smeden en walsen, hebben allemaal een zekere invloed op de vervorming door warmtebehandeling van het werkstuk .Bolvormig perliet heeft een groter volume en een hogere sterkte dan vlokperliet, dus de afschrikvervorming van het werkstuk na de pre-sferoïdisatiebehandeling is relatief klein.Voor sommige gereedschapsstaalsoorten met een hoog koolstofgehalte, zoals 9Mn2V-, CrWMn- en GCr15-staal, heeft het sferoïdisatieniveau een aanzienlijke invloed op de correctie van vervormingsscheuren en afschrikvervormingen door warmtebehandeling, en het is gewoonlijk raadzaam om een ​​sferoïdisatieniveau van 2,5-5 niveaus te gebruiken. structuur.Afschrikken en temperen vermindert niet alleen de absolute waarde van de vervorming van het werkstuk, maar maakt de afschrikvervorming van het werkstuk ook regelmatiger, wat gunstig is voor het beheersen van de vervorming.

De verdeling van stripcarbiden heeft een aanzienlijke invloed op de vervorming van werkstukken door warmtebehandeling.Na het afschrikken zet het werkstuk evenwijdig aan de richting van de hardmetalen strip uit en krimpt het in de richting loodrecht op de hardmetalen strip.Hoe grover de carbidedeeltjes, hoe groter de uitzetting in de richting van de strip.Voor martensitische staalsoorten zoals Cr12-staal en hogesnelheidsstaal hebben de morfologie en distributie van carbiden een bijzonder significante impact op de vervorming door afschrikken.Vanwege de kleine thermische uitzettingscoëfficiënt van carbiden, die ongeveer 70% van de matrix bedraagt, remmen de carbiden met kleinere uitzetting langs de striprichting tijdens verwarming de verlenging van de matrix, terwijl tijdens afkoeling de carbiden met kleinere krimp de rek belemmeren. krimp van de matrix.Vanwege de langzame verwarmingstemperatuur van austenitisatie is het remmende effect van carbiden op de basisexpansie zwak.Daarom is het richtingseffect van in stroken verdeelde carbiden op de vervorming door afschrikken en verhitting van werkstukken relatief klein.Tijdens het afschrikken en afkoelen neemt vanwege de hoge afkoelsnelheid echter het remmende effect van carbiden op de matrixkrimp toe, wat resulteert in een aanzienlijke verlenging in de richting van de carbidestrips na het afschrikken.

Materialen die zijn gewalst en gesmeed vertonen verschillende vervormingsgedragingen bij warmtebehandeling langs verschillende vezelrichtingen.Het verschil in groottevariatie langs de longitudinale en transversale richtingen is relatief klein voor genormaliseerde monsters met onduidelijke vezeloriëntatie.Wanneer er een duidelijke gestreepte structuur in het gegloeide monster aanwezig is, zijn de grootteveranderingen langs de vezelrichting en loodrecht op de vezelrichting aanzienlijk verschillend.Wanneer de smeedverhouding groot is en de vezelrichting duidelijk is, is de snelheid waarmee de grootte verandert van het longitudinale monster langs de vezelrichting groter dan die van het dwarsmonster loodrecht op de vezelrichting.

Wanneer er netwerkcarbiden in hypereutectoïde staal zitten, wordt een grote hoeveelheid koolstof- en legeringselementen verrijkt nabij de netwerkcarbiden.In gebieden ver van de netwerkcarbiden zijn de koolstof- en legeringselementen lager, wat resulteert in verhoogde microstructuurspanning bij het afschrikken, verhoogde afschrikvervorming en zelfs scheuren.Daarom moeten de netwerkcarbiden in hypereutectoïde staal worden geëlimineerd door middel van een geschikte voorwarmtebehandeling.

Bovendien resulteert de macroscopische segregatie van stalen blokken vaak in vierkante segregatie op de dwarsdoorsnede van het staalmateriaal, wat vaak leidt tot ongelijkmatige afschrikvervorming van schijfvormige delen.Kortom, hoe uniformer de oorspronkelijke structuur van het werkstuk, hoe kleiner de vervorming door de warmtebehandeling, hoe regelmatiger de vervorming en hoe gemakkelijker deze te controleren is.

De spanningstoestand van het werkstuk zelf vóór het afschrikken heeft een aanzienlijke invloed op de vervorming.Vooral bij werkstukken met complexe vormen die een hoge voedingssnelheid hebben ondergaan, heeft het, als de restspanning niet wordt geëlimineerd, een aanzienlijke invloed op de afschrikvervorming.

De invloed van de werkstukgeometrie op vervorming door warmtebehandeling

Werkstukken met complexe geometrische vormen en asymmetrische dwarsdoorsnedevormen, zoals assen met spiebanen, spiebaanfrezen, torenvormige werkstukken, enz., ervaren een ongelijkmatige koeling bij het afschrikken en afkoelen, waarbij de ene kant de warmte snel afvoert en de andere kant de warmte langzaam afvoert.Als de vervorming veroorzaakt door ongelijkmatige koeling boven Ms dominant is, is de zijde met snellere koeling concaaf.Als de vervorming veroorzaakt door ongelijkmatige koeling onder Ms dominant is, is de zijde met snellere koeling convex.Het vergroten van de isotherme tijd, het vergroten van de bainiettransformatievariabele, het stabieler maken van restausteniet en het verminderen van de hoeveelheid martensiettransformatie bij luchtkoeling, kan de vervorming van het werkstuk aanzienlijk verminderen.

De invloed van procesparameters op vervorming door warmtebehandeling

Of het nu gaat om conventionele warmtebehandeling of speciale warmtebehandeling, vervorming door warmtebehandeling kan optreden.Bij het analyseren van de invloed van procesparameters van warmtebehandeling op vervorming door warmtebehandeling, is het allerbelangrijkste het analyseren van de effecten van verwarmings- en koelprocessen.De belangrijkste parameters van het verwarmingsproces zijn de uniformiteit van de verwarming, de verwarmingstemperatuur en de verwarmingssnelheid.De belangrijkste parameters van het koelproces zijn de uniformiteit van de koeling en de koelsnelheid.De impact van ongelijkmatige koeling op afschrikvervorming is dezelfde als die veroorzaakt door de asymmetrische dwarsdoorsnedevorm van het werkstuk.In deze paragraaf wordt vooral ingegaan op de invloed van andere procesparameters.

Vervorming veroorzaakt door ongelijkmatige verwarming - te hoge verwarmingssnelheid, ongelijkmatige temperatuur in de verwarmingsomgeving en onjuiste verwarmingswerking kunnen allemaal een ongelijkmatige verwarming van het werkstuk veroorzaken.De ongelijkmatige verwarming heeft een aanzienlijke invloed op de vervorming van slanke of dunne werkstukken.De term niet-uniforme verwarming verwijst hier niet naar het onvermijdelijke temperatuurverschil tussen het oppervlak en het midden van het werkstuk tijdens het verwarmingsproces, maar verwijst specifiek naar de temperatuurgradiënt in verschillende delen van het werkstuk vanwege verschillende redenen.Om vervorming veroorzaakt door ongelijkmatige verwarming te verminderen, moeten werkstukken van hooggelegeerd staal met complexe vormen of slechte thermische geleidbaarheid langzaam verwarmen of voorverwarmen worden gebruikt.Er moet echter op worden gewezen dat, hoewel snelle verwarming kan leiden tot een toename van de vervorming van werkstukken met een lange as en dunne plaatvormige onderdelen.Bij werkstukken met voornamelijk volumetrische vervorming speelt snelle verwarming echter vaak een rol bij het verminderen van vervorming.Dit komt omdat wanneer alleen het werkende deel van het werkstuk moet worden afgeschrikt en versterkt, snelle verwarming het midden van het werkstuk op een lage temperatuur en hoge sterkte kan houden, en het werkende deel de afschriktemperatuur kan bereiken.Deze zeer sterke kern kan aanzienlijke vervorming van het werkstuk na afschrikken en afkoelen voorkomen.Bovendien kan bij snelle verwarming hogere verwarmingstemperaturen worden gebruikt en kan een kortere verwarmings- en isolatietijd de vervorming verminderen die wordt veroorzaakt door het gewicht van het werkstuk tijdens langdurig verblijf bij hoge temperaturen.Snelle verwarming bereikt alleen de faseovergangstemperatuur in het oppervlak en lokale gebieden van het werkstuk, waardoor het volumeveranderingseffect na het afschrikken dienovereenkomstig wordt verminderd, wat ook gunstig is voor het verminderen van de afschrikvervorming.

De invloed van de verwarmingstemperatuur op de vervorming - De afschrikverwarmingstemperatuur beïnvloedt de afschrikvervorming door het temperatuurverschil tijdens het afschrikkoeling te veranderen, waardoor de hardbaarheid, het Ms-punt en de hoeveelheid resterend austeniet veranderen.Het verhogen van de afschrikverwarmingstemperatuur verhoogt het resterende austenietgehalte, verlaagt het Ms-punt, vermindert de vervorming veroorzaakt door structurele spanning, en heeft de neiging de gatholte van werkstukken van het hulstype te verkleinen.Aan de andere kant verbetert de toename van de afschrikverwarmingstemperatuur echter de hardbaarheid, vergroot het temperatuurverschil tijdens afschrikkoeling, verhoogt de thermische spanning en heeft de neiging interne gatexpansie te veroorzaken.De praktijk heeft aangetoond dat bij werkstukken van koolstofarm staal, als het binnengat krimpt na het afschrikken bij normale verwarmingstemperatuur, het verhogen van de afschrikverwarmingstemperatuur zal resulteren in een grotere krimp.Om de krimp te verminderen, moet de afschrikverwarmingstemperatuur worden verlaagd;Voor werkstukken gemaakt van gelegeerd staal met middelmatig koolstofgehalte, als het binnengat uitzet na het afschrikken bij normale verwarmingstemperatuur, zal het verhogen van de afschrikverwarmingstemperatuur een grotere uitzetting veroorzaken.Om de uitzetting van de gatholte te verminderen, is het ook noodzakelijk om de afschrikverwarmingstemperatuur te verlagen.Voor hooggelegeerd Cr12-vormstaal leidt het verhogen van de afschrikverwarmingstemperatuur tot een toename van het resterende austenietgehalte en een neiging om de poriegrootte te verkleinen.

Het effect van de afschrikkoelsnelheid op vervorming - Over het algemeen geldt: hoe intenser de afschrikkoeling, hoe groter het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het werkstuk en verschillende onderdelen (onderdelen met verschillende dwarsdoorsnedegroottes), hoe groter de interne spanning die wordt gegenereerd , wat leidt tot een toename van de vervorming door warmtebehandeling.De vervorming van monsters van heet matrijsstaal (150 lengte * 100 breedte * 50 hoogte) na afschrikken en ontlaten bij verschillende koelsnelheden.De koelsnelheid van de drie media is het snelst bij oliekoeling, gevolgd door heetbadkoeling, en het langzaamst bij luchtkoeling.Na te zijn afgeschrikt bij drie verschillende koelsnelheden, hebben de lengte en breedte van het werkstuk de neiging te krimpen, met weinig verschil in de mate van vervorming;De vervorming veroorzaakt door luchtkoeling en afschrikken in een heet bad met langzame koelsnelheid in de dikterichting is echter veel kleiner, met een vervormingsexpansie van 0,05%, terwijl olieafschrikken krimpvervorming ondergaat, met een maximale vervorming van ongeveer 0,28%.Wanneer de verandering in de afkoelsnelheid echter een verandering in de fasetransformatie van het werkstuk veroorzaakt, leidt een toename van de afkoelsnelheid niet noodzakelijkerwijs tot een toename van de vervorming; soms kan het zelfs de vervorming verminderen.Wanneer bijvoorbeeld gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte krimp ondergaat als gevolg van de aanwezigheid van een grote hoeveelheid ferriet in het midden na het afschrikken, kan het verhogen van de afkoelsnelheid om meer bainiet in het midden te verkrijgen de krimpvervorming effectief verminderen.Integendeel, als het werkstuk opzwelt als gevolg van het martensiet dat in het midden wordt verkregen na het afschrikken, kan het verminderen van de afkoelsnelheid om de relatieve hoeveelheid martensiet in het midden te verminderen ook de zwelling verminderen.Het effect van de afschrikkoelsnelheid op de afschrikvervorming is een complex probleem, maar het principe is om de afschrikkoelsnelheid te minimaliseren en tegelijkertijd de vereiste microstructuur en eigenschappen te garanderen.

De invloed van veroudering en koudebehandeling op vervorming door warmtebehandeling - Voor precisieonderdelen en meetgereedschappen is het, om de nauwkeurigheid en maatvastheid tijdens langdurig gebruik te behouden, vaak nodig om een ​​koude behandeling en ontlaten te ondergaan om hun structuur stabieler te maken.Daarom is het begrijpen van de vervormingswetten van het temperproces en de koudebehandeling van werkstukken tijdens veroudering van groot belang voor het verbeteren van de kwaliteit van de warmtebehandeling van dergelijke werkstukken.Koude behandeling transformeert restausteniet in martensiet, wat leidt tot volumevergroting;Temperen en veroudering bij lage temperaturen bevorderen enerzijds de precipitatie van ∈-carbiden en de ontleding van martensiet, waardoor volumekrimp ontstaat, en anderzijds veroorzaken ze een zekere mate van spanningsrelaxatie, wat resulteert in vormvervorming van het werkstuk.De chemische samenstelling van staal, de ontlaattemperatuur en de verouderingstemperatuur zijn de belangrijkste factoren die de werkvervorming tijdens het verouderingsproces beïnvloeden.

Vervorming van gecarbureerde werkstukken - Gecarboneerde werkstukken zijn meestal gemaakt van koolstofarm staal en gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte, met een originele structuur van ferriet en een kleine hoeveelheid perliet.Afhankelijk van de servicevereisten van het werkstuk moet het werkstuk na het carbureren direct worden afgeschrikt, langzaam worden afgekoeld, opnieuw worden verwarmd, afgeschrikt of opnieuw worden afgeschrikt.Het gecarboneerde werkstuk ondergaat vervorming tijdens de langzame afkoelings- en carbonisatie-afschrikprocessen na de carbonisatie als gevolg van de effecten van structurele en thermische spanningen.De grootte en het vervormingspatroon van de vervorming zijn afhankelijk van factoren zoals de chemische samenstelling van het gecarboneerde staal, de diepte van de gecarboneerde laag, de geometrische vorm en grootte van het werkstuk en de parameters van het warmtebehandelingsproces na carburatie en carburatie.

Werkstukken kunnen worden onderverdeeld in slanke delen, platte delen en kubusvormige delen op basis van hun relatieve afmetingen van lengte, breedte en hoogte (dikte).De lengte van een slank stuk is veel groter dan de dwarsdoorsnede, de lengte en breedte van een plat stuk zijn veel groter dan de hoogte (dikte), en de afmetingen in de drie richtingen van een kubus zijn niet significant verschillend.De maximale interne spanning tijdens de warmtebehandeling wordt doorgaans gegenereerd in de richting van maximale grootte.Als deze richting de dominante spanningsrichting wordt genoemd, vertonen werkstukken gemaakt van koolstofarm staal en gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte over het algemeen krimpvervorming langs de dominante spanningsrichting wanneer ferriet en perliet in de kern worden gevormd na carburatie en langzame afkoeling of luchtkoeling. koeling, met een krimpvervormingssnelheid van ongeveer 0,08-0,14%.Naarmate het gehalte aan legeringselementen in staal toeneemt en de dwarsdoorsnede van het werkstuk afneemt, neemt ook de vervormingssnelheid af en treedt zelfs zwellingsvervorming op.

Slanke staven met aanzienlijke verschillen in dikte van de dwarsdoorsnede en asymmetrische vormen zijn gevoelig voor buigvervorming na carburatie en luchtkoeling.De richting van de buigvervorming is afhankelijk van het materiaal.Het dunne gedeelte van gecarboneerde werkstukken met een laag koolstofgehalte en snelle afkoeling is vaak aan één kant hol.Bij gecarboneerde werkstukken van gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte en elementen van een hogere legering, zoals 12CrN3A en 18CrMnTi, is de dunne gedeeltezijde met snelle koeling echter vaak convex.

Na opkolen bij temperaturen van 920-940C neemt de massafractie van koolstof in de gecarboniseerde laag van werkstukken gemaakt van koolstofarm staal en gelegeerd staal met laag koolstofgehalte toe tot 0,6-1,0%.Het austeniet met hoog koolstofgehalte in de gecarboneerde laag moet tijdens luchtkoeling of langzame koeling onder Ar1 (ongeveer 60°C) worden gekoeld voordat het in perliet begint te transformeren.Het koolstofarme austeniet in het centrum begint ferriet neer te slaan bij een temperatuur van ongeveer 90°C, en het resterende austeniet ondergaat eutectoïde ontleding en transformatie in perliet onder de Ar1-temperatuur.Vanaf de onderkoeling van de carboneringstemperatuur tot de Ar1-temperatuur onderging de gecarboniseerde laag van de eutectoïde component geen fasetransformatie, terwijl het austeniet met hoog koolstofgehalte alleen thermische krimp ondervond bij de afname van de temperatuur.Tegelijkertijd zette het koolstofarme austeniet in het midden uit als gevolg van de toename van de volumeverhouding van ferrietneerslag, resulterend in drukspanning in het midden en trekspanning in de gecarboneerde laag.Als gevolg van cardiale gebeurtenissen γ->α Tijdens de transformatie vermindert het effect van faseveranderingsspanning de vloeigrens, wat leidt tot drukvervorming in het midden.Gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte heeft onder dezelfde omstandigheden een grotere sterkte en een kleinere plastische vervorming onder druk in het midden.

Wanneer gecarboneerde werkstukken met asymmetrische vormen luchtgekoeld worden, is de krimp van de austenietlijnlengte aan de kant met snelle afkoeling groter dan die aan de kant met langzame afkoeling, wat resulteert in buigspanning.Wanneer de buigspanning groter is dan de vloeigrens aan de zijde bij langzame afkoeling, buigt het werkstuk bij snelle afkoeling naar de zijkant.Voor gelegeerd staal met een laag koolstofgehalte en een hoog gehalte aan legeringselementen heeft de oppervlaktelaag na carburatie de samenstelling van gelegeerd staal met een hoog koolstofgehalte.Tijdens luchtkoeling ondergaat de zijde met snelle koeling een fasetransformatie, waardoor een nieuwe fase ontstaat met een hogere hardheid en een groter specifiek structuurvolume.Aan de andere kant heeft de nieuwe fase die langzaam wordt gevormd door afkoeling een lagere hardheid, wat resulteert in tegengestelde buigvervorming.

De afschrikvervormingswet van gecarboneerde werkstukken kan met dezelfde methode worden geanalyseerd.De afschriktemperatuur van gecarbureerde onderdelen is gewoonlijk 800-820C.Tijdens het afschrikken zal het austeniet met een hoog koolstofgehalte in de gecarboniseerde laag een aanzienlijke thermische krimp ondergaan wanneer het wordt afgekoeld van de carboneringstemperatuur tot het Ms-punttemperatuurbereik.Tegelijkertijd zal het koolstofarme austeniet in het centrum transformeren in ferriet en perliet, koolstofarm bainiet of koolstofarm martensiet.Ongeacht het type weefsel waarin het verandert, ondergaat het hart volume-expansie als gevolg van een toename van het weefselspecifieke volume, wat resulteert in aanzienlijke interne spanningen in de gecarboneerde laag en het hart.In het algemeen gesproken treedt bij afwezigheid van uitdoving, als gevolg van de lage vloeigrens van ferriet- en perlietfaseovergangsproducten in de kern, krimpvervorming op in de richting van de dominante spanning onder de thermische krimpdrukspanning van de gecarboneerde laag.Wanneer de fasetransformatieproducten in de kern een combinatie zijn van zeer sterk bainiet met laag koolstofgehalte en martensiet met laag koolstofgehalte, ondergaat het austeniet met een hoog koolstofgehalte aan het oppervlak plastische vervorming onder invloed van kernuitzettingsspanning, resulterend in een dominante spanningsrichting en uitzetting.

Met de toename van het koolstofgehalte en het gehalte aan legeringselementen in gecarboneerd staal neemt de kernhardheid van gecarboneerde onderdelen toe na het afschrikken, en neemt de neiging tot expansie van de dominante spanningsrichting toe.Wanneer de hardheid van de kern 28-32HRC is, is de afschrikvervorming van het gecarboneerde werkstuk zeer klein.Naarmate de hardheid van het hart toeneemt, neemt de neiging tot zwelling en vervorming toe.Het is duidelijk dat factoren zoals het verbeteren van de hardbaarheid van gecarboneerde onderdelen, die leiden tot een toename van de hardheid van het midden van gecarboneerde onderdelen, de neiging van gecarboneerde onderdelen om langs de dominante spanningsrichting te zwellen zullen vergroten.

De vervorming van genitreerde werkstukken - nitreren kan de oppervlaktehardheid en weerstand tegen vermoeidheid van werkstukken effectief verbeteren en tot op zekere hoogte hun corrosieweerstand verbeteren.De nitreertemperatuur is relatief laag, ongeveer 510-560C.Tijdens het nitreren van staalmaterialen ondergaat het basismetaal geen fasetransformatie, dus de vervorming van het genitreerde werkstuk is relatief klein.Nitreren is over het algemeen het laatste proces van warmtebehandeling.Na het nitreren worden, naast zeer nauwkeurige werkstukken, doorgaans geen andere mechanische bewerkingen uitgevoerd.Daarom wordt nitreren veel gebruikt om precisieonderdelen te behandelen die een hoge hardheid en kleine vervorming vereisen.Het genitreerde werkstuk ondergaat echter nog steeds vervorming.Door de infiltratie van stikstofatomen neemt het specifieke volume van de genitreerde laag toe.Daarom is de meest voorkomende vervorming van het genitreerde werkstuk de uitzetting van het werkstukoppervlak.De uitzetting van de genitreerde oppervlaktelaag wordt gehinderd door het midden, en het oppervlak wordt onderworpen aan drukspanning, terwijl het midden wordt onderworpen aan trekspanning.De omvang van de interne spanning wordt beïnvloed door factoren zoals de doorsnedegrootte van het onderdeel, de vloeigrens van het genitreerde staal, de stikstofconcentratie en de diepte van de genitreerde laag.Wanneer de dwarsdoorsnede van het werkstuk klein is, de vorm van de dwarsdoorsnede asymmetrisch is en de oventemperatuur en het nitreren ongelijk zijn, zal het genitreerde werkstuk ook maatveranderingen of vormvervormingen veroorzaken, zoals buig- en kromtrekkende vervorming.

Het vervormingspatroon van asdelen na nitreren is dat de buitendiameter groter wordt en de lengte langer.De radiale uitzetting neemt gewoonlijk toe met de toename van de diameter van het werkstuk, maar de maximale uitzetting bedraagt ​​niet meer dan 0,055 mm.De lengteverlenging is over het algemeen groter dan de radiale uitzetting, en de absolute waarde ervan neemt toe met de lengte van de schacht, maar verandert niet evenredig met de lengte van de schacht.De vervorming van werkstukken met genitreerde hulzen is afhankelijk van de wanddikte.Wanneer de wanddikte dun is, hebben zowel de binnen- als de buitendiameter de neiging uit te zetten.Naarmate de wanddikte toeneemt, neemt de uitzetting aanzienlijk af.Wanneer de wanddikte groot genoeg is, heeft de binnendiameter de neiging te krimpen.

Wanneer de effectieve dwarsdoorsnede van het werkstuk groter is dan 50 mm, is de belangrijkste vervormingsmodus van de nitreerbehandeling in het algemeen oppervlakte-expansie.Maar naarmate het dwarsdoorsnedeoppervlak van het werkstuk afneemt en de verhouding van het dwarsdoorsnedeoppervlak van de genitreerde laag tot het centrale dwarsdoorsnedeoppervlak groter is dan 0,05 maar kleiner dan 0,7, wordt naast oppervlakte-uitzetting ook vervorming veroorzaakt door Er moet ook rekening worden gehouden met interne stress.De hoeveelheid vervorming langs de dominante spanningsrichting van het werkstuk kan bij benadering worden geschat met behulp van empirische formules: Δ L= η （ Ν/Κ)％

Δ L - De toename van de lengte van de dominante spanningsrichting.

η---- De coëfficiënt is afhankelijk van het materiaal en de vorm van de doorsnede van het genitreerde werkstuk.

Ν------ Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de genitreerde laag.

Κ---- Het dwarsdoorsnedegebied van het hart.

Veelgebruikte η-waarde van genitreerd staal: