Dövmelerin ısıl gerilimi ve faz değişim gerilimi

Tavlama, normalleştirme, sertleştirme, temperleme ve yüzey modifikasyon ısıl işleminden sonra ısıl işlem distorsiyonu oluşabilir. Bozulmanın temel nedeni, ısıl işlem sırasında dövme tarafından üretilen iç gerilimde yatmaktadır, yani iç ve dış sıcaklık farkı ve yapı dönüşümü arasındaki fark nedeniyle, ısıl işlemden sonra dövme iç gerilim olarak kalır.
Bu gerilim, ısıl işlem sırasında bir anda çeliğin akma noktasını aştığında, dövmenin bozulmasına neden olur. Isıl işlem sürecinde termal stres ve faz değişim stresi vardır, bunların nedenleri ve işlevleri farklıdır.
Isıtma veya soğutma hızı nedeniyle dövme yüzeyi ve kalp farklı olduğunda, ısıl genleşme ve soğuk büzülme olgusunun eşlik ettiği ısıtma ve soğutmadaki dövmeler, sıcaklık farkı, yüzeydeki hacim genişlemesi veya büzülme ve kalp aynı değildir. , termal stres olarak adlandırılan farklı iç stresin neden olduğu bu sıcaklık farkı ve hacim değişikliği.
Isıl işlem sürecinde dövme, termal stres değişimi esas olarak şu şekilde kendini gösterir: dövme ısıtıldığında, yüzey sıcaklığı çekirdekten daha hızlı yükselir, yüzey sıcaklığı yüksektir ve genişler, çekirdek sıcaklığı düşüktür ve genleşmez , şu anda yüzey sıkıştırma gerilimi, çekirdek çekme gerilimi. Dövme parçalar ditermik olduğunda, çekirdek sıcaklık artar ve genişler, bu sırada dövme parçalar hacimsel genişleme gösterir; İş parçası soğutması, yüzeyin çekirdekten daha hızlı soğuması, yüzey büzülmesi, büzülmeyi önlemek için kalbin yüksek sıcaklığı, yüzeyde çekme gerilimi, kalp, belirli bir sıcaklığa soğutulduğunda, yüzey artık büzülmeden soğutulmuş basınç gerilimi üretir, ve devam eden büzülme nedeniyle çekirdekte soğumanın meydana gelmesi, yüzeyde basınç gerilmesi ve merkezde çekme gerilmesi vardır. Bu gerilme, artık gerilme olarak adlandırılan soğumadan sonra dövmede hala mevcuttur.
Dövme parçaların ısıl işlemi sırasında, farklı yapıların kütle hacimleri farklıdır, dolayısıyla dövme parçaların kütle hacimlerinin değişmesi zorunludur. Dövmenin yüzeyi ve kalbi arasında bir sıcaklık farkı olduğu için, organizasyonun yüzeyi ve kalbi zamanında dönüşüme uğramaz, bu nedenle iç ve dış kütle hacmindeki değişiklikler iç stres üretecektir. Örgütsel dönüşümün heterojenliğinden kaynaklanan bu içsel strese faz geçiş stresi denir.

Çeliğin temel yapısının kütle hacmi sırasıyla östenit, perlit, sortenit, troosit, alt bainit, temperlenmiş martensit ve martensit olarak artar. Örneğin, hızlı soğumayı söndüren dövmeler, ilk soğuğun yüzeyi nedeniyle, ostenitten martenzite yüzey, hacim şişer, ancak kalp hala östenit halindedir, yüzey şişmesini önler, bu nedenle dövme kalbi gerilerek gerilim, sıkıştırma gerilimi ile yüzey; Soğutma devam ettiğinde yüzey sıcaklığı düşer ve artık şişmez, çekirdek martensite dönüştüğü için hacim şişmeye devam eder, böylece yüzey tarafından engellenir, böylece kalp basınç stresine maruz kalır. ve yüzey çekme gerilmesine maruz kalır. Bu gerilim, soğuduktan sonra artık gerilim olarak dövmede kalır.
Bu nedenle, söndürme soğutma işleminde, termal stresin değişimi ve faz değişim stresi zıttır ve dövme işlemindeki nihai artık gerilme de zıttır. Termal stres ve faz değişim stresinin kombinasyonuna söndürme iç gerilimi denir. Dövmedeki artık iç gerilim çeliğin akma noktasını aştığında, iş parçası plastik deformasyon üretecek ve bu da dövmenin bozulmasına neden olacaktır.