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变形和开裂
零件在热处理时,内部应力**过材料的屈服极限而引起零件的尺寸和形状的变化称为变形。零件在热处理时,内部应力**过材料的抗拉极限而引起零件产生裂纹的现象称为开裂。
变形是热处理中较难避免的缺陷,一般只是控制零件的变形量,**过变形量时可用校正方法纠正。开裂是必须避免的缺陷,零件一旦开裂,就无法挽救,只有报废。
变形和开裂都是由内应力引起的。零件内应力分为热应力和组织应力。
17-4ph不锈钢硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
①布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2
(N/mm2)。
②洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个**角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和锥压入器求得的硬度,用于硬度较高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
③维氏硬度(HV)
氧化和脱碳
17-4ph不锈钢在氧化气氛中加热时,氧和铁形成氧化铁的现象称为氧化。17-4ph不锈钢在加热时,与气氛中的氧或水汽发生反应,使17-4ph不锈钢中的碳形成CO或CH4而降低17-4ph不锈钢的含碳量的现象称为脱碳。
氧化和脱碳不仅降低零件表面的硬度和疲劳强度,而且还影响零件的尺寸精度,增加淬火开裂倾向。氧化和脱碳层如在以后的切削加工中被去除,则不影响零件的性能。一般重要的受力构件和精密零件,在精加工后都不允许有氧化和脱碳层。通常对氧化和脱碳有较高要求的零件,可在盐浴炉中加热,以减少氧化和脱碳;要求更高时,可采用有效涂料保护加热,或在可控气氛及真空炉中加热。
热应力是在加热和冷却过程中,零件内外层加热和冷却速度不同造成的内应力。
由于零件内外层温度不一致,致使零件内外热胀冷缩的程度也不相同;内外层温差越大,热应力也越大。零件在加热时,表面温度要**心部,表面膨胀快,但受到心部的阻碍,故表面受压应力而心部受拉应力;零件在冷却时正相反,表面受拉应力而心部受压应力。一旦加热和冷却过程中热应力**过材料的屈服极限和抗拉极限,都会引起零件的变形和开裂。所以必须严格控制零件的加热、冷却速度,尤其是导热性差的材料,更要注意加热、冷却速度的影响。