表面淬火設(shè)備的殘留應(yīng)力是什么？

工件表面淬火后，表面與淬火層心部之間產(chǎn)生殘留應(yīng)力，加熱結(jié)束后的狀態(tài)。工件加熱時，表層會因為熱而膨脹，但表層會受到冷心的牽制，從而產(chǎn)生塑性變形，這個階段沒有應(yīng)力。淬火冷卻結(jié)束后的狀態(tài)。這個時候冷的心還沒有變化，但是表層因為急冷，馬氏體變了。馬氏體積大于原組織，是硬度高的組織。受心牽制時，不得發(fā)生塑性變形。如圖4-9b箭頭所示，表層和心之間發(fā)生彈性變形，另一方面相互牽制。表層和心分離，兩者之間形成間隙，實際上兩者不能分離。因此，膨脹的表層受心部的牽制處于壓縮狀態(tài)，心部與此相反處于拉伸狀態(tài)，壓迫的表層與拉伸的心部后平衡維持平衡，產(chǎn)生的應(yīng)力稱為殘留應(yīng)力。感應(yīng)淬火時，表層產(chǎn)生的殘留壓力(用一表示)，心產(chǎn)生的殘留拉力(用+表示)。感應(yīng)淬火件具有較高的疲勞強(qiáng)度，本質(zhì)上是表層有殘留壓力。表面淬火設(shè)備內(nèi)部殘留應(yīng)力分布。

表面的殘留壓力不是因為表面脫碳。

在短時間感應(yīng)加熱條件下，圓柱表面的殘壓應(yīng)力一般為80~lOOMPa，齒輪等特殊形狀零件表面一般為30~80MPa，這種殘壓應(yīng)力可以提高淬火零件的靜載和動載強(qiáng)度。

零件局部表面淬火時，淬火表面產(chǎn)生殘留應(yīng)力，淬火和末淬火過渡區(qū)產(chǎn)生殘留應(yīng)力

渡口產(chǎn)生殘留應(yīng)力。

表面淬火設(shè)備的殘留應(yīng)力與殘留應(yīng)力作用相反，降低淬火部件的靜載和動載強(qiáng)度。設(shè)計者必須考慮該部位不能與其他應(yīng)力重疊，降低強(qiáng)度。例如，曲軸頸只淬火軸頸，圓角部分原本是應(yīng)力集中部分，重疊這種殘留應(yīng)力會大幅度降低軸頸的強(qiáng)度。因此，軸頸圓角采用滾壓或軸頸加圓角感應(yīng)淬火，將殘留拉伸應(yīng)力轉(zhuǎn)化為殘留壓力，提高了曲軸頸的疲勞強(qiáng)度。