Stress termico e stress da cambiamento di fase dei forgiati

La distorsione del trattamento termico può verificarsi dopo il trattamento termico di ricottura, normalizzazione, indurimento, rinvenimento e modifica della superficie. La causa principale della distorsione risiede nella sollecitazione interna prodotta dalla forgiatura durante il trattamento termico, ovvero, a causa della differenza di differenza di temperatura tra interno ed esterno e della trasformazione della struttura, la forgiatura dopo il trattamento termico rimane sollecitazione interna.
Quando questa sollecitazione supera il punto di snervamento dell'acciaio in un momento durante il trattamento termico, causerà la distorsione della forgiatura. Esistono stress termici e stress da cambiamento di fase nel processo di trattamento termico, le loro cause e funzioni sono diverse.
Forgiati in riscaldamento e raffreddamento accompagnati da fenomeno di espansione termica e contrazione a freddo, quando la superficie di forgiatura e il cuore a causa della velocità di riscaldamento o raffreddamento sono diversi, con conseguente differenza di temperatura, l'espansione o la contrazione del volume sulla superficie e il cuore non è la stessa , questa differenza di temperatura e variazione di volume causata dal diverso stress interno, chiamato stress termico.
Forgiati nel processo di trattamento termico, il cambiamento dello stress termico si manifesta principalmente come: quando i forgiati vengono riscaldati, la temperatura superficiale aumenta più velocemente del nucleo, la temperatura superficiale è alta e si espande, la temperatura interna è bassa e non si espande , in questo momento la sollecitazione di compressione superficiale, la sollecitazione di trazione centrale. Quando i pezzi fucinati sono ditermici, la temperatura interna aumenta e si espande, in questo momento i pezzi fucinati mostrano un'espansione di volume; Raffreddamento del pezzo in lavorazione, la superficie si raffredda più velocemente del nucleo, restringimento superficiale, alta temperatura del cuore per prevenire il restringimento, sollecitazione di trazione sulla superficie, il cuore produce sollecitazione di compressione, quando raffreddato a una certa temperatura, la superficie si è raffreddata non si contrae più, e il raffreddamento del nucleo si verifica a causa della continua contrazione, la superficie è sollecitata da compressione e il cuore della sollecitazione di trazione, questa sollecitazione esiste ancora nella forgiatura dopo il raffreddamento, che è chiamata sollecitazione residua.
Durante il trattamento termico dei pezzi fucinati, il volume di massa delle diverse strutture è diverso, quindi il volume di massa dei pezzi fucinati è destinato a cambiare. Poiché esiste una differenza di temperatura tra la superficie e il cuore della forgiatura, la superficie e il cuore della trasformazione dell'organizzazione non sono tempestivi, quindi i cambiamenti del volume di massa interno ed esterno produrranno stress interno. Questo stress interno causato dall'eterogeneità della trasformazione organizzativa è chiamato stress da transizione di fase.

Il volume di massa della struttura di base dell'acciaio aumenta nell'ordine di austenite, perlite, sortenite, troosite, bainite inferiore, martensite temperata e martensite. Ad esempio, i pezzi fucinati estinguono il raffreddamento rapido, a causa della superficie del primo freddo fino alla sua punta, quindi la superficie dall'austenite alla martensite, il volume si gonfia, ma il cuore è ancora nello stato di austenite, previene il rigonfiamento della superficie, quindi il cuore di forgiatura per trazione sollecitazione, superficie per sollecitazione di compressione; Quando il raffreddamento continua, la temperatura superficiale si riduce e non si gonfierà più, mentre il nucleo a causa della trasformazione in martensite, il volume continuerà a gonfiarsi, quindi sarà impedito dalla superficie, quindi il cuore è sottoposto a stress compressivo , e la superficie è soggetta a sollecitazione di trazione. Questa sollecitazione rimane nella forgiatura dopo il raffreddamento come sollecitazione residua.
Pertanto, nel processo di raffreddamento tempra, il cambiamento della sollecitazione termica e la sollecitazione del cambiamento di fase è opposto, e anche la sollecitazione residua finale nella forgiatura è opposta. La combinazione di stress termico e stress da cambiamento di fase è chiamata stress interno da tempra. Quando la tensione interna residua nella forgiatura supera il punto di snervamento dell'acciaio, il pezzo in lavorazione produrrà una deformazione plastica, con conseguente distorsione della forgiatura.