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淬火應(yīng)力一般可以分為兩種。1 、 熱應(yīng)力因工件加熱及冷卻，受熱脹冷縮的影響，是工件內(nèi)部產(chǎn)生很大的力，也叫熱應(yīng)力。2 、組織應(yīng)力，是工件在相變時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，由于其相變組織的不同，對工件效應(yīng)也不同，有張應(yīng)力和壓應(yīng)力兩種。應(yīng)力在工件熱處理時(shí)，有時(shí)是同時(shí)的。但也有單一的，比較復(fù)雜具體情況，具體對待。這也是熱處理，需要再實(shí)踐中才能慢慢的學(xué)習(xí)起來。
淬火內(nèi)應(yīng)力--淬火過程中工件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。工件不同部位變溫速度的差異是內(nèi)應(yīng)力的來源。淬火冷卻時(shí)，變溫速度的不均勻性最大，引發(fā)的內(nèi)應(yīng)力也最大，故淬火內(nèi)應(yīng)力實(shí)際上是淬冷過程的內(nèi)應(yīng)力。熱應(yīng)力和組織應(yīng)力 材料按其熱膨脹規(guī)律，在冷卻時(shí)發(fā)生收縮。相鄰兩部位降溫速度不同，導(dǎo)致冷卻過程的任-時(shí)刻比容的差異，相互產(chǎn)生應(yīng)力，稱為熱應(yīng)力。馬氏體的比容大于奧氏體，在馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，隨馬氏體量增多，工件發(fā)生膨脹。相鄰部位冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms的時(shí)間不同，或者在Ms以下冷卻速度不同，由于鋼中馬氏體轉(zhuǎn)變的變溫轉(zhuǎn)變特性(見馬氏體轉(zhuǎn)變)也將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱為組織應(yīng)力。熱應(yīng)力和組織應(yīng)力方向正好相反。在Ms以上，僅存在熱應(yīng)力機(jī)制，在Ms以下兩種機(jī)制同時(shí)發(fā)生，但由于馬氏體相變引起的線膨脹量大于熱膨脹(約-個(gè)數(shù)量級)，所以Ms點(diǎn)以下組織應(yīng)力機(jī)制起主要作用。工件淬火冷卻時(shí)，外層冷卻快，心部慢;薄壁部位冷卻快，厚壁部位冷卻慢;冷卻介質(zhì)與工件的相對流動(dòng)情況也影響冷卻的均勻性;冷卻烈度越大，不均勻性越大。上述種種，加上高低溫(Ms以上和以下)階段兩種內(nèi)應(yīng)力機(jī)制，使神光電爐工件淬火冷卻時(shí)內(nèi)應(yīng)力的形成和發(fā)展極其復(fù)雜。當(dāng)應(yīng)力超過屈服極限時(shí)，將發(fā)生局部塑性變形。因而，最高應(yīng)力值取決于受力部位的屈服極限。多余的尺寸差異將轉(zhuǎn)化為塑性變形，如材料的塑性不良，則內(nèi)應(yīng)力將迅速超過斷裂強(qiáng)度而導(dǎo)致開裂。Ms以上，由于溫度高及鋼處于奧氏體狀態(tài)，屈服強(qiáng)度低，塑性良好，熱應(yīng)力多表現(xiàn)為工件的變形;Ms以下馬氏體量隨溫降而增多，塑性迅速下降，組織應(yīng)力可達(dá)很高值，且可導(dǎo)致工件開裂。
淬火裂紋有顯微淬火裂紋和宏觀淬火裂紋(即通常所說淬火裂紋)兩種。1、顯微淬火裂紋：淬火顯微裂紋系微觀應(yīng)力引起，馬氏體顯微裂紋的形成機(jī)理至今尚未完全搞清楚。寧波市神光電爐有限公司的工程師認(rèn)為：顯微裂紋的產(chǎn)生是由于片狀馬氏體在高速長大時(shí)，相互撞擊的結(jié)果;也可能是由于馬氏體和奧氏體晶界或其他雜質(zhì)相碰所造成的。因?yàn)樽矒魰r(shí)產(chǎn)生很高的應(yīng)力，而片狀馬氏體比較脆，不能產(chǎn)生塑性變形使其應(yīng)力松弛，因而便易產(chǎn)生顯微裂紋。影響因素主要有：馬氏體的形態(tài)：顯微裂紋僅見于片狀孿晶馬氏體中，在條狀位錯(cuò)馬氏體中未曾發(fā)現(xiàn)。淬火介質(zhì)的溫度：顯微裂紋形成敏感度隨淬火介質(zhì)的溫度降低而增加。化學(xué)成分：化學(xué)成分主要是通過改變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(34)的位置來影響顯微裂紋傾向的。馬氏體中固溶碳量越，Ms 越低，馬氏體的脆性越大，越容易形成顯微裂紋。合金元素對顯微裂紋的影響較小。奧氏體的晶粒大小：顯微裂紋的形成敏感度隨馬氏體片長度增加而升高。2、宏觀淬火裂紋：主要由宏觀應(yīng)力引起。在神光電爐實(shí)際生產(chǎn)中，鋼制工件常由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、鋼材選擇不當(dāng)、淬火溫度控制不正確、淬火冷速不合適等因素，一方面增大淬火內(nèi)應(yīng)力，會(huì)使已形成的淬火顯微裂紋擴(kuò)展，形成宏觀的淬火裂紋，另一方面，由于增大了顯微裂紋的敏感度，增加了顯微裂紋的數(shù)量，降低了鋼材的脆斷抗力，從而增大淬火裂紋的形成可能性。最常見的淬火裂紋基本類型常分縱向裂紋、橫向裂紋、網(wǎng)狀裂紋、剝離裂紋、應(yīng)力集中裂紋、過熱淬火裂紋等。影響淬火裂紋形成的因素有：冶金因素：包括冶金質(zhì)量、化學(xué)成分、原始組織的影響。零件尺寸和結(jié)構(gòu)的影響：截面尺寸過小或過大的零件不易淬裂，零件的尖角、棱角、凹槽等幾何形狀因素，使工件局部冷卻速度的急劇變化，增大了淬火的殘余應(yīng)力，從而增大了淬火的開裂傾向。工藝因素的影響：包括加熱因素、冷卻因素等因素。
