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齿轮不同材料情况发生情况

2021-12-28 15:36:51

齿轮不同材料情况发生


不同应力状态下材料屈服强度不同,并非材料性质变化而是材料在不同条件下表现的力学行为不同。只有当内应力远远小于钢的脆断强度时,可能不会产生开裂。在淬火冷却过程中,Ms点以上的冷却主要是受热应力影响,因为此时没有马氏体相变,只有很少的珠光体或贝氏体转变,所以相变组织应力很小,热应力越大,变形也越大,这是因为此时材料基体处在奥氏体状态,塑性较好,一般不会出现开裂现象,但对热变形影响较大。开裂主要发生在Ms点以吓温度,内因是马氏体塑性较差,外因是此时的内应力总和(即热应力与组织应力叠加)大于材料脆断强度。如果零件截面较大,淬透性又很好,能够使零件内部也发生马氏体相变,冷却一段时间后心部开始转变的时候,表层氏体转变早已完成,于马氏体转变有体积膨胀倾向,随着转变量增加,心部对表层施加的应力越来越大,将表层脆性的马氏体层胀开形成裂纹源,继而扩展造成断裂。然而,心部马氏体转变滞后于表层马氏体转变,两者不同步往往是开裂产生的主要原因。理论上讲在Ms点以下冷却速度很快,表层和心部马氏体转变几乎同步,一起发生体积膨胀反而不容易开裂。而冷却速度较慢时,心部马氏体转变量较低,组织应力不大,反而不容易开裂。然而,介于两者之间的中间冷却速度,表层与心部均会先后发生马氏体转变,且转变又不同步时,这种情况很容易引起开裂。因此,淬透性越好,且截面厚度又处在一个危险尺寸范围内的零件,特别容易出现淬火开裂,其淬火后的残余应力状态是表面受拉应力,心部受压应力。


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