Причини деформації деталей при загартуванню

В результаті гарту може відбутися зміна форми і розмірів деталей. Кільце шарикопідшипника, наприклад, може прийняти форму овалу, вісь валика може зігнутися по дузі і т. П. Крім того, можлива зміна обсягу деталі, в результаті чого змінюються точні розміри, додані їй передувала механічною обробкою.

Під викривленням зазвичай розуміють спотворення форми виробів, а повідці називають порушення розмірів, викликане зміною обсягу. Таке тлумачення, звичайно, кілька умовно, оскільки будь-яка зміна форми неминуче супроводжується зміною розмірів.

Розглянемо, які причини викликають жолоблення. Воно може виникнути при нагріванні виробів. Це відбувається в тому випадку, якщо вони при укладанні в печі прогинаються під дією власної маси або маси інших деталей, а також при нерівномірному нагріванні в печі, коли одна сторона деталі нагрівається швидше за іншу. Наприклад, якщо з боку завантажувального вікна печі відбувається подстуживания, то поверхню деталі, звернена до вікна, матиме нижчу температуру, і в результаті відбудеться вигин її, викривлення. З цього можна зробити висновок, що в умовах правильного нагріву викривлення можна звести до мінімуму.

При загартуванню, коли відбуваються різке охолодження і структурні перетворення в сталі, уникнути викривлення і повідці практично неможливо. Однак можна звести їх до мінімальних значень. Подивимося, як це зробити. Головна причина викривлення - нерівномірність охолодження деталей при загартуванню. Це викликає нерівномірність об'ємних змін, що, в свою чергу, призводить до внутрішнього напруження, а вони-то вже й викликають жолоблення. Так відбувається, наприклад, при загартуванню стрижня, показаного на рис. 23.

Як би швидко не опускали його в гартівну рідина, спочатку зануриться нижня сторона, а потім верхня. У момент, коли нижня частина стрижня виявиться в охолоджувачі, а верхня буде ще над його поверхнею, відбудеться об'ємне стиснення нижньої частини, і стрижень зігнеться, як показано на малюнку. В інший час після цього, коли в охолоджувач зануриться і верхня частина, вона також буде прагнути зменшитися в обсязі - стиснутися і вигнути стрижень в іншу сторону. Однак випрямлення його вже не відбудеться, тому що метал в цей момент вже охолов і тому втратив колишню пластичність. Очевидно, викривлення можна зменшити, якщо занурювати такий стрижень в гартівну рідина в вертикальному положенні.

Причини деформації деталей при загартуванню

Мал. 23. Вигин стержня при загартуванню

Термічні напруги прагнуть так змінити форму виробу, щоб вона наближалася до форми кулі.

Наприклад, в деталі у вигляді куба в результаті термічних напружень межі стають опуклими (рис. 24, а), циліндр скорочується по довжині і збільшується по діаметру (рис. 24, б). В результаті загальна картина деформацій настільки ускладнюється, що заздалегідь передбачити всі можливі зміни розмірів деталі після гарту в багатьох випадках не представляється можливим, і питання вирішується дослідним шляхом.

Причини деформації деталей при загартуванню
Причини деформації деталей при загартуванню

Мал. 24. Зміна форми під дією термічних напруг

Схожі статті