16Mn焊管淬火的残留应力会随尺寸的增大而增大吗?
表面淬火16Mn焊管的残留应力 加热时,随温度升高表层体积要膨胀,另一方面相变为奥氏体要收缩,不论是膨胀还是收缩,由于受到未被加热的心部的牵制,都会导致表面塑性变形而松弛压力.急速冷却时,表层因马氏体相变而发生膨胀,虽同样受到心部的牵制,,但因马氏体是一种强硬的组织,它却难以发生塑性变形.结果表层收到来自内侧的牵制而产生压应力,心部形成拉应力.
淬火层深度对残留应力的分布有显著影响.深度增大,表层残留压应力增大,淬火层下最大的拉应力峰向中心移动;但当淬火层深度超过一定值后表层的残留压应力又随淬火层深度的增加而降低.对于中小尺寸刚件,淬火层深度为16Mn焊管半径的10~20%时,其残留应力的分布最为有利.对于大型零件来说,该比例可能要小一些,但一般只要淬火层总深度不超过钢的淬透性时,就能得到有利的残留应力分布.
淬火层深度相同时,表层的残留压应力随16Mn焊管尺寸的增大而增大,而未淬火的心部拉应力则降低.高频感应加热淬火过渡区的宽度宜为淬火层深度的20~30%.硬度分布太陡,拉应力的最大值向表层趋近,虽然表层具有有益的压应力,但因破坏往往起始于淬火层下的拉应力处,对零件的安全作用会减小;硬度分布过缓,虽然危险的拉应力值较小,并向心部移动,但有益的表面压应力却随之降低了.
局部感应加热淬火,在淬硬区与未淬硬区交接处附近,表层的残留压应力减小,压应力层的深度变薄,甚至表面形成残留拉应力。该区的存在降低了钢件的疲劳强度和应力腐蚀抗力。
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