火车车轮锻件热处理变形的种类及基本规律

2021-01-29 16:03:30 zxhcl 7

   热处理变形一般分为两种:一种是形状畸变,如弯曲和翘曲;另一种是尺寸畸变,如伸长和缩短。一般来说,火车车轮锻件的实际变形经常是同时具有两种变形。当然随着具体情况的不同,两种变形所起的作用也是不相同的。

   热处理变形的基本规律

   一、热应力引起的变形规律锻件在热应力作用下,冷却初期心部受压应力,由于此时锻件温度较高,处于较好的塑性状态。当初期热应力超过钢的屈服点时,锻件发中塑性变形。热应力引起的变形有如下规律:

   1.锻件沿轴向或最大尺寸方向缩短,沿径向或最小尺寸方向伸长。

   2.平面凸起,棱角变圆,趋于球形。

   3.圆(方)孔体锻件外径胀大,内径缩小。

火车轮

   二、相变应力引起的变形规律热处理过程中,相变应力的变化情况与热应力恰好相反,所以它引起的变形规律也与之相反,其引起的变形有如下规律:

   1.火车轮车轮沿轴向或最大尺寸方向伸长,沿径向或最小尺寸方向缩短。

   2.平面凹下,棱角变锐。

   3.圆(方)孔体锻件外径缩小,内径胀大。

   由于相变应力是由组织转变的不同时性产生,对热处理过程的组织转变量进行控制,就能够控制相变应力的大小,对相变成力与热应力的合成应力也能够基本进行控制,从而控制由应力引起的变形比如,如果热处理后组织中马氏体量较多,则锻件的体积胀大就多;如果残留奥氏体量越多,则锻件体积胀大就小。因此,在热处理过程中,通过控制马氏体与奥氏体的相对量,就可以控制锻件的变化。在控制得当的情况下,可使锻件体积既不胀大,也不缩小。

火车轮

   当然,对具体到一定形状和尺寸的火车轮锻件,在热应力和相变应力的共同作用下,引起的变形是比较复杂多样的,要根据锻件的具体情况进行分析,从而优化设计,合理选材,选择恰当的热处理工艺及操作方法,尽量减小热处理过程的畸变量。