Quais são os fatores que afetam a tensão interna do tratamento térmico de forjamento de eixos?

Quais são os fatores que afetam a tensão interna do tratamento térmico de forjamento de eixos?

O tratamento térmico de forjamento de eixo pode produzir três tipos básicos de tensão interna, na produção real, eixoforjamentosempre produz duas ou três tensões internas básicas ao mesmo tempo, de modo que a tensão residual após o tratamento térmico real da peça é o resultado de várias superposições de tensões internas básicas. A distribuição de tensões residuais após a superposição é muito complicada e está intimamente relacionada aos parâmetros específicos do processo de tratamento térmico. A seguir está uma análise detalhada dos principais fatores que afetam a tensão interna do tratamento térmico de forjamento de eixos.

Tensão residual no caso de núcleo não temperado. No caso do núcleo não temperado, a distribuição de tensão interna é do tipo tensão térmica, e a tensão de compressão é gerada na camada superficial temperada, portanto a tendência de trinca superficial temperada é pequena. Porém, neste momento, a tensão de tração é gerada no coração, e quando a camada de têmpera é muito profunda e o coração é muito pequeno, a tensão de tração no coração é muito pequena e o valor é muito grande.

A tensão residual no caso de têmpera do núcleo, quando o forjamento do eixo é completamente temperado, a distribuição da tensão residual é principalmente o resultado da superposição de tensão térmica e tensão organizacional. Quando o diâmetro do eixo forjado é pequeno, a distribuição da tensão residual após a superposição é o tipo de tensão organizacional, indicando que a tensão organizacional é a principal. Quando o diâmetro aumenta, a tensão residual vai gradativamente se tornando o tipo de tensão térmica, o que mostra que com o aumento do diâmetro da peça, o papel da tensão térmica vai aumentando, então o pico da tensão tangencial e da tensão axial aparecem no parte central do eixo forjando a partir da superfície de uma certa distância, e muitas vezes a tensão axial é maior que a tensão tangencial, portanto, não é muito grande a têmpera da peça cilíndrica, muitas vezes fácil de formar rachaduras longitudinais. Com o aumento do teor de carbono no aço, o efeito do estresse estrutural é potencializado, enquanto o efeito do estresse térmico é enfraquecido. A adição de elementos de liga ao aço pode não apenas melhorar a resistência do aço a altas temperaturas, mas também melhorar a estabilidade da austenita super-resfriada e reduzir a taxa crítica de resfriamento do aço.

A influência da temperatura de têmpera e da taxa de resfriamento, quanto maior a taxa de resfriamento, maior a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do eixo forjado, o aumento da tensão térmica. Como a tensão residual do forjamento axial é uma distribuição do tipo de tensão térmica, aumentar a taxa de resfriamento aumentará o valor da tensão de compressão da superfície e o valor da tensão de tração do núcleo. Portanto, a taxa de resfriamento deve ser reduzida tanto quanto possível sob a condição de atender aos requisitos de propriedades mecânicas.

Sob a influência do furo central, a tensão de tratamento térmico de peças forjadas de eixo grande é geralmente do tipo tensão térmica, ou seja, a superfície está sob pressão e o coração está tenso. Os forjados de eixo grande da organização cardíaca são geralmente relativamente pobres, os defeitos metalúrgicos são mais, a fim de evitar que o coração no tratamento térmico estresse de tração sob a ação da expansão adicional do defeito, e até mesmo causou fratura, então geralmente eixo grande forjados no tratamento térmico antes do processamento do furo central, a parte do defeito removida.