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鍛件冷卻初期，表層首先冷卻產(chǎn)生體積收縮，由于試樣心部溢度下降較少，體積收縮相應(yīng)也較小，這樣在同一試樣上內(nèi)外收縮不同則相互之間發(fā)生作用力。試樣表面的收縮將受到心部的阻礙，于是在試樣表層產(chǎn)生拉應(yīng)力、心部為壓應(yīng)力。此應(yīng)力值隨若溢度的升高而增加，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)心部的屈服強(qiáng)度時(shí)，試樣發(fā)生表足拉伸、心部壓縮的塑性變形。

變形的結(jié)果使內(nèi)應(yīng)力得到一定程度的松弛、應(yīng)力值降低。當(dāng)表面溫度接近室溫或淬火冷卻介質(zhì)的溫度時(shí)，心部以相對(duì)快的速度冷卻收縮，但此時(shí)心部的收縮又受到表層的牽制，結(jié)果試樣內(nèi)形成與冷卻階段初期方向相反的內(nèi)應(yīng)力，即在表層產(chǎn)生壓應(yīng)力、心部為拉應(yīng)力。由于試樣溫度已經(jīng)很低，鋼的屈服強(qiáng)度明顯升高，熱應(yīng)力不再引起塑性變形， 這樣的應(yīng)力分布就被保留下來(lái)成為殘留應(yīng)力。因此，熱應(yīng)力作用的結(jié)果是使鍛件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛造鍛件時(shí)退火的目的和種類？

球化返火：為使鍛件中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。即將鋼材加熱到AC1以上20~30℃，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體的基體上均勻分布著球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析鋼和過(guò)共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這樣的組織硬而脆，不僅難以切削加工，而且以后淬火過(guò)程中也容易變形和開(kāi)裂。而球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球形顆粒，彌散分布在鐵素體基體上。和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時(shí)鍛件變形和開(kāi)裂傾向小。另外，對(duì)于一些需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時(shí)也可采用球化退火。

由于球化退火只是加熱到略高于AC1的溫度，其奧氏體化是“不完全”的，只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少量過(guò)剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網(wǎng)狀碳化物。如過(guò)共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則必須在球化退火前先進(jìn)行正火，將其消除，這樣才能保證球化退火正常進(jìn)行。

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山西鍛件廠鋼的形變熱處理有哪些？

變形在相變中進(jìn)行的形變熱處理等溫形變淬火。

通常于奧氏體發(fā)生分解的珠光體或貝氏體相變過(guò)程中進(jìn)行變形。適用于進(jìn)行等溫淬火的小型鍛件。

連續(xù)冷卻形變熱處理：在奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中進(jìn)行變形。應(yīng)用范圍同等溫形變淬火。

變形在相變后進(jìn)行的形變熱處理。

珠光體溫形變：將退火鋼如熱到700~750℃進(jìn)行變形，然后慢速冷卻到600℃左右出爐。適用于軸承毛坯及其它球化組織要求較高的鍛件。

馬氏體形變時(shí)效：使低碳鋼淬成馬氏體（冋火馬氏沐、貝氏體),在室溫下變形，然后進(jìn)行時(shí)效（200℃左右)。適用于制造超高強(qiáng)度中、小鍛件。

如以鍛造變形溫度高低區(qū)分，上述形變熱處理又可歸納為三類：與熱鍛相結(jié)含的形變熱處理，如高溫形變淬火、高溫形變正火、高溫形變等溫淬火、連續(xù)冷卻形變處理等；與溫鍛相結(jié)合的形變熱處理，如低溫形變淬火、低溫形變等溫淬火、等溫形變淬火、珠光休溫形變等；與冷鍛相結(jié)合的形變熱處理，如馬氏體形變時(shí)效等。

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