淬火機(jī)床強(qiáng)烈淬火原理

　　鋼自奧氏體化溫度淬火機(jī)床淬火時(shí)，表面和心部的溫度差會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力。相變組織的比容變化和相變塑性還會引起附加相變龐力。若熱應(yīng)力和相變應(yīng)力疊加，即綜合應(yīng)力超過材料的蒯服強(qiáng)度，*會發(fā)生塑性變形；如果共同作用的應(yīng)力超過熱態(tài)鋼的抗拉強(qiáng)度，*會形成淬火裂紋。

　　鋼件淬火機(jī)床淬火時(shí)力求得到奧氏體珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷速，以獲得100%馬氏體。但在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)提高冷速會使開裂的幾率趨向*大，然后又逐漸減小到零。這是根據(jù)用有限元法建立的淬火過程的非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)和相變熱過程的數(shù)學(xué)模型以及合理邊界條件下的彈塑性變形規(guī)律計(jì)算出的。計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，殘余拉應(yīng)力隨冷速的增加逐步達(dá)到極大值，然后迅速降低，直到轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力，此時(shí)，形成淬火裂紋的幾率*微乎其微了。淬火件的表面殘余應(yīng)力測定值和符號都證實(shí)了這一點(diǎn)。

　　在強(qiáng)烈淬火機(jī)床淬火過程中，由相變塑性引起的殘余應(yīng)力和奧氏體一馬氏體轉(zhuǎn)變的比容變化導(dǎo)致的殘余應(yīng)力增加。在強(qiáng)烈冷卻時(shí)，工件表面立即玲到槽禳溫度，心部溫度幾乎沒有變化?？焖倮鋮s引起表面層收縮和被心部應(yīng)力平衡的高拉伸應(yīng)力。溫度梯度的增加使初始馬氏體轉(zhuǎn)變造成的拉應(yīng)力增加，而馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度M的提高會引起相變塑性導(dǎo)致的表層膨脹，表面控應(yīng)力會明顯減小，并轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力，表面壓應(yīng)力數(shù)值和生成的表面馬氏體量成d比。這種表面壓應(yīng)力決定著心部是否會在壓縮條件下發(fā)生馬氏體相變，或者在進(jìn)步冷卻時(shí)會使表面拉應(yīng)力發(fā)生逆轉(zhuǎn)。如果馬氏體轉(zhuǎn)變使心部體積膨脹足夠大，并且表屢馬氏體很硬很脆，*會使表層由十應(yīng)力逆轉(zhuǎn)而破裂。為此，鋼件表層血出現(xiàn)壓應(yīng)力，心部的馬氏體轉(zhuǎn)變應(yīng)盡可能晚發(fā)生。