高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火后的殘余內(nèi)應(yīng)力

　　高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火后的殘余內(nèi)應(yīng)力

　　高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火時，常用噴射冷卻方式，冷卻的激烈程度非常大，因此淬火時產(chǎn)生的熱應(yīng)力是相當(dāng)大的。它使得工件在一定深度的顯微體積中產(chǎn)生了不均勻的彈塑性變形，結(jié)果形成了很大的區(qū)域應(yīng)力。

　　實踐證明，感應(yīng)淬火時所產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力要比普通淬火大得多。

　　高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火后殘余應(yīng)力的大小和分布與淬火層的硬度、深度、淬火工藝以及材料的質(zhì)量等許多因素有關(guān)。許多研究資料都指出工件經(jīng)表面強(qiáng)化后表面殘余壓應(yīng)力的大小與碳含量、硬化層深度有密切關(guān)系。一般情況下，隨淬硬層深度的增加，表面壓應(yīng)力下降，拉應(yīng)力的峰值移向心部。

　　但也有資料報道，認(rèn)為淬火層深度增大時，表面壓應(yīng)力及心部拉應(yīng)力都隨之增加。

　　除淬硬層深度的影響釙，殘余應(yīng)力還與硬度沿層深的分布有關(guān)，即與馬氏體層的深度、過渡區(qū)的寬窄以及原始組織的深度之間的比例有關(guān)。淬火過渡區(qū)太陡時，拉應(yīng)力的峰值處在淬硬層附近，過于接近表面。因此零件服役時易在淬硬層下面的拉應(yīng)力峰值處首先萌生裂紋從而導(dǎo)致零件早期損壞。過渡區(qū)太寬時，危險的拉應(yīng)力比較小，而且遠(yuǎn)離表層，但壓應(yīng)力也相對比較小。

　　一般認(rèn)為，要得到較為理想分布的殘余應(yīng)力，工藝上需嚴(yán)格控制使淬火零件的過渡區(qū)寬度約為淬硬層的113。

　　工件高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火前的預(yù)先熱處理對殘余應(yīng)力的大小和分布也有一定影響。如淬火前進(jìn)行預(yù)熱可使拉應(yīng)力減小，峰值移向工件心部。

　　預(yù)先調(diào)質(zhì)使原始組織為回火索氏體的工件，因其彈性極限高于預(yù)先正火的，故感應(yīng)淬火后，淬硬層過渡區(qū)的拉應(yīng)力增大。其幅度隨心部硬度增加而加大。

　　在生產(chǎn)中尤其需要注意的是當(dāng)工件淬火區(qū)不連續(xù)，而且間距較小，或淬火區(qū)出現(xiàn)相互銜接等現(xiàn)象時將出現(xiàn)十分不利的殘余應(yīng)力分布。因此，高頻加熱機(jī)感應(yīng)淬火的曲軸軸頸，如曲柄圓角未能淬火時，則應(yīng)注意不使淬火區(qū)域過于接近曲柄圓角處，以免淬火形成的拉應(yīng)力與截面變化處的應(yīng)力峰值疊加而降低曲軸的使用壽命。