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縱剪分條機刀片為什么要熱處理?
2022.07.30
縱剪分條機刀片為什么要熱處理?
縱剪分條機刀片熱處理殘余力是指縱剪分條機刀片經熱處理后殘存下來的應力,對縱剪分條機刀片的形狀,尺寸和性能都有極為重要的影響。
當它超過材料的屈服強度時,便引起縱剪分條機刀片的變形,超過材料的強度極限時就會使刀片開裂,這是它有害的一面,應當減少和消除。但在一定條件下控制應力使之合理分布,就可以提高縱剪分條機刀片的機械性能和使用壽命,變有害為有利。分析刀片在熱處理過程中應力的分布和變化規律,使之合理分布對提高刀片質量有著深遠的實際意義。例如關于表層殘余壓應力的合理分布對縱剪分條機刀片使用壽命的影響問題已經引起了廣泛重視。
縱剪分條機刀片在加熱和冷卻過程中,由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差,就會導致體積膨脹和收縮不均而產生應力,即熱應力。在熱應力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當冷卻結束時,由于心部冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。即在熱應力的作用下使縱剪分條機刀片表層受壓而心部受拉。這種現象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應力作用下產生的不均勻塑性變形愈大,形成的殘余應力就愈大。
另一方面縱剪分條機刀片在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉變時,因比容的增大會伴隨縱剪分條機刀片體積的膨脹,刀片各部位先后相變,造成體積長大不一致而產生組織應力。組織應力變化的結果是表層受拉應力,心部受壓應力,恰好與熱應力相反。組織應力的大小與縱剪分條機刀片在馬氏體相變區的冷卻速度,形狀,材料的化學成分等因素有關。
縱剪分條機刀片在熱處理過程中,只要有相變,熱應力和組織應力都會發生。只不過熱應力在組織轉變以前就已經產生了,而組織應力則是在組織轉變過程中產生的,在整個冷卻過程中,熱應力與組織應力綜合作用的結果,就是縱剪分條機刀片中實際存在的應力。這兩種應力綜合作用的結果是十分復雜的,受著許多因素的影響,如成分、形狀、熱處理工藝等。就其發展過程來說只有兩種類型,即熱應力和組織應力,作用方向相反時二者抵消,作用方向相同時二者相互迭加。不管是相互抵消還是相互迭加,兩個應力應有一個占主導因素,熱應力占主導地位時的作用結果是縱剪分條機刀片心部受拉,表面受壓。組織應力占主導地位時的作用結果是縱剪分條機刀片心部受壓表面受拉。
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