Welche Faktoren beeinflussen die innere Spannung bei der Wärmebehandlung des Wellenschmiedens?

Welche Faktoren beeinflussen die innere Spannung bei der Wärmebehandlung des Wellenschmiedens?

Die Wärmebehandlung des Wellenschmiedens kann bei der eigentlichen Produktion der Welle zu drei grundlegenden Arten innerer Spannungen führenSchmiedenerzeugen immer zwei oder drei Grundeigenspannungen gleichzeitig, so dass die Restspannung nach der eigentlichen Werkstückwärmebehandlung das Ergebnis mehrerer Grundeigenspannungsüberlagerungen ist. Die Eigenspannungsverteilung nach der Überlagerung ist sehr kompliziert und hängt eng mit den spezifischen Parametern des Wärmebehandlungsprozesses zusammen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse der Hauptfaktoren, die die innere Spannung bei der Wärmebehandlung des Wellenschmiedens beeinflussen.

Eigenspannung bei nicht abgeschrecktem Kern. Im Fall eines nicht abgeschreckten Kerns ist die innere Spannungsverteilung vom thermischen Spannungstyp, und in der abgeschreckten Oberflächenschicht wird eine Druckspannung erzeugt, so dass die Tendenz zu oberflächenabgeschreckten Rissen gering ist. Zu diesem Zeitpunkt wird jedoch eine Zugspannung im Herzen erzeugt, und wenn die Löschschicht sehr tief und das Herz sehr klein ist, ist die Zugspannung im Herzen sehr gering und der Wert sehr groß.

Die Restspannung beim Kernabschrecken, wenn das Wellenschmiedestück vollständig abgeschreckt ist, ist die Verteilung der Restspannung hauptsächlich das Ergebnis der Überlagerung von thermischer Spannung und organisatorischer Spannung. Wenn der Durchmesser des Wellenschmiedestücks klein ist, ist die Verteilung der Restspannung nach der Überlagerung die Art der Organisationsspannung, was darauf hinweist, dass die Organisationsspannung die Hauptspannung ist. Wenn der Durchmesser zunimmt, wird die Eigenspannung allmählich zur Art der thermischen Spannung, was zeigt, dass mit zunehmendem Durchmesser des Werkstücks die Rolle der thermischen Spannung zunimmt und dann die Spitzen der tangentialen Spannung und der axialen Spannung auftreten Der mittlere Teil der Welle wird in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche geschmiedet, und oft ist die axiale Spannung größer als die tangentiale Spannung, so dass das Abschrecken des zylindrischen Werkstücks nicht zu groß ist und es oft leicht zu Längsrissen kommt. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt im Stahl wird die Wirkung struktureller Spannungen verstärkt, während die Wirkung thermischer Spannungen abgeschwächt wird. Der Zusatz von Legierungselementen zu Stahl kann nicht nur die Hochtemperaturfestigkeit von Stahl verbessern, sondern auch die Stabilität von unterkühltem Austenit verbessern und die kritische Abkühlgeschwindigkeit von Stahl verringern.

Der Einfluss der Abschrecktemperatur und der Abkühlgeschwindigkeit: Je größer die Abkühlgeschwindigkeit, desto größer der Temperaturunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wellenschmiedeteils und desto größer die thermische Belastung. Da es sich bei der Restspannung beim Axialschmieden um eine thermische Spannungsverteilung handelt, erhöht eine Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit den Druckspannungswert der Oberfläche und den Zugspannungswert des Kerns. Daher sollte die Abkühlgeschwindigkeit unter der Bedingung, dass die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften erfüllt werden, so weit wie möglich reduziert werden.

Unter dem Einfluss des Mittellochs ist die Wärmebehandlungsbelastung von Schmiedestücken mit großer Welle im Allgemeinen von der Art thermischer Belastung, d. h. die Oberfläche steht unter Druck und das Herz wird belastet. Bei großen Schaftschmiedestücken ist die Organisation des Herzens im Allgemeinen relativ schlecht, es gibt mehr metallurgische Defekte, um zu verhindern, dass das Herz bei der Wärmebehandlung Zugspannung unter der Wirkung der weiteren Ausdehnung des Defekts erhält und sogar einen Bruch verursacht, so dass im Allgemeinen ein großer Schaft vorhanden ist Bei den Schmiedestücken wird bei der Wärmebehandlung vor der Bearbeitung des Mittellochs der Teil des Defekts entfernt.