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Spring type
弹簧回火时快速加热所引起的弹簧回火裂纹
淬过火的弹簧是马氏体组织,并处于膨服状态。如果把这种组织进行回火,先在100度左右收缩,继而在约300度发生第二次收缩。因此,当淬过火的弹簧进行快速加热时,表面层产生收缩,而内部依然处于膨胀服状态,以致表层受到张力而发生裂纹。这就是因快速加热所发生的回火裂纹。这种裂纹以平行直线或曲线形状出现,它与淬火裂纹有区别。弹簧回火温度若达300度以上,则不发生收缩,所以不必再担心发生弹簧回火裂纹。因此,淬过火的弹簧,特别是高碳钢做的弹簧进行回火时,在达到300℃C之前必须级慢加热,这是防止弹簧回火裂纹的工艺方法。而在达到300己以上时则可以进行快速加热。
弹簧回火纹的形状是怎样的
弹簧回火时由低温快速加热所致的回火裂纹与纵向成直角(与热流成直角)时,裂纹的深度浅,形状恰似磨削裂纹。与此相反,从弹簧回火温度快速冷却(高合金钢)所发生的回火裂纹,其形状与淬火裂纹的形状同。图2-51是回火时从低温快速加热所致的弹簧回火裂纹,以及从弹簧回火温度快速冷却所致的弹簧回火裂纹。
弹簧快速加热是否会开裂
仅快速加热的弹簧不会发生裂纹。快速加热会使弹簧表面温度升高和膨胀,因其内部是冷的,所以表面受到压缩。弹簧表面和内部膨胀量有差异,二者会发生矛盾,但表面温度高,呈软化状态而产生塑性变形,所以不会开裂;而其内部温度低,是坚固的,所以也不会开裂。
但如果把这样的零件冷下来,表面受张力,反而会发生裂纹。也就是说,快速加热不发生裂纹,而冷却下来时却发生裂纹。采用高频淬火或火焰淬火等方法,在进行这种快速加热中不发生裂纹,但当未加热到奥氏体化温度,以致在快速冷却中弹簧表面未淬透时,冷却后长面上会产生细的热龟裂。
弹簧就是在快速加热中不发生裂纹,而淬火后快速加热时才发生裂纹的。淬火件进行高频回火或火焰回火时发生袭纹也是这个原因。淬过火的弹簧处于膨胀状态,它们进行加热国火时发生收缩。因此淬火件快逆师热时,仅表层受到回火而收缩,故产生张力。此张力的作用会导致开裂。这是一种回火装纹,淬火弹簧进行磨削时所产生的裂纹也是这种裂纹。此外置复淬火时,弹簧上所生的裂纹和气割部位所发生的快速加热裂纹都是回火裂纹。也就是说,重复淬火弹簧的裂纹是淬过火的部位再度快速加热时引起的。气割部位是自淬火而且是被脸联的(气制层一般都是被渗的),所以一经急剧加热,气割处往往发生龟裂。然而这种龟裂属于回火裂纹,本质上不是快速加热裂纹。
为防止淬火弹簧产生快速加热裂纹,以缓谩加热到300C为宜,在300以上即使快速加热也不发生裂纹.其理由是:淬火马氏体在100C及300有两次收缩,以后在加热中再不收缩,缓加热到300C不发生回火裂纹。
弹簧快速冷却会开裂吗
弹簧淬火的时候,如果快速冷却,弹簧会开裂吗?把加热至火红的弹簧投入冷水,甚至冰水中,在投入的一刹那都不会发生开裂,因为投入水中的一瞬间,过冷奥氏体是韧性的组织,所以无法引起开裂。
当过冷奥氏体变成写氏体(AY"相变,Ms点),从收缩状态逆转为膨胀状态时,才造成弹簧开裂、这就是淬火裂纹。
所以淬不透的弹簧如何快速冷却也不发生裂纹,普通结构、铜和铝等都是很好的例子,它们都不会发生淬裂。瓷碗和玻璃杯的热传导性差,经不住快速膨胀、收缩的变化,所以快速冷却时就开裂:弹簧的热传导性好,所以在快速冷却下也不开裂,弹簧若从火红状态快速冷却,外层产生压应力(热应力),所以不发生表面裂纹。而在Ms点以下的相变区域内,外层会产生拉应力(相变应力),从而导致裂纹发生.因此,弹簧在快速冷却中并不发生裂纹,而在淬透时才发生裂纹(淬火裂纹)。
弹簧在相变点(730C)以下如何快速冷却也不发生裂纹.不但不发生裂纹,反而在表层产生压应力(热应力),这强度提高。所以不可借认乐裂是诀速冷却造成的。
然而,若把快速加的弹簧立即进行快速冷却,即使没淬硬,有时也会发生装纹。这是由于加热快速使表面受到塑性压缩变形的缘故。快准加热的弹簧立即进行快速冷却,表面上受到张力,往往造成开裂。在这种情况下,快速加热时并不开裂而在快速冷却时才开裂。只有在淬透的请况下,快速冷却中的裂纹率才会减少。高颜加热后快速冷却时,由于是在相变点以下加热即未加热到奥氏体化温度,快速冷却未淬透,所以也往往发生表层裂纹.
快速冷却所致的热应力使表县产生压应力,所以可防止裂纹,因此应有效地利用此热应力防止淬火袭纹,这就是盐水淬火。但是对于大型轧辊,由于快速冷却使其内部产生张力,所以往往发生横裂纹。
弹簧磨削裂纹的形状怎样
弹簧磨削裂纹与淬火裂纹不同,即磨削裘纹的方向是与磨削方向成直角的若干平行线(第一种磨削裂纹)或是以龟甲形状(第二种磨削裂纹)出现。因此,弹簧磨削裂纹与淬火裂纹容易区别。图2-55 是磨削裂纹的典型例子,为了把磨削裂纹突出星示出来,可以用酸腐蚀G刺面。还有,用碳份探伤也能把磨削裂纹检验出来。
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