真空去應力退火對耐磨板殘余應力的影響

  耐(nai)磨板具有高強度、高斷裂韌(ren)性、高損傷容限性能和優(you)異(yi)的(de)抗(kang)疲勞性能等(deng),是我國(guo)目前綜合(he)力學(xue)性能匹配最佳的(de)高強韌(ren)合(he)金耐(nai)磨材(cai)料,適(shi)用于各種大(da)中小(xiao)型機械、設備和工程機械等(deng)。國(guo)內關(guan)于耐(nai)磨板室溫、高溫組(zu)織-性能關(guan)系(xi)、超塑性和疲勞等(deng)相關(guan)方面(mian)已有不少(shao)研(yan)究(jiu)報道,但對于其殘(can)余應力的(de)研(yan)究(jiu)則很少(shao)見諸資料。

  耐磨板中殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)在(zai)降低材(cai)料(liao)(liao)強度的(de)(de)同(tong)時更嚴重影響(xiang)其疲勞性(xing)(xing)能(neng)。殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)測(ce)量和(he)(he)消(xiao)除(chu)(chu),對(dui)于確(que)保工(gong)件(jian)的(de)(de)安全(quan)性(xing)(xing)和(he)(he)可(ke)(ke)靠性(xing)(xing)有(you)著非常重要的(de)(de)意義。殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)測(ce)定(ding)方法大致可(ke)(ke)分為物理(li)測(ce)定(ding)法和(he)(he)機械(xie)測(ce)定(ding)法。物理(li)方法主要有(you)激光(guang)(guang)干涉(she)、云紋分析、X射(she)(she)線衍(yan)射(she)(she)和(he)(he)中子(zi)散射(she)(she)等,機械(xie)法包(bao)括鉆(zhan)孔(kong)法、圓環應(ying)(ying)變釋放法等。目(mu)前,盲孔(kong)法因其理(li)論(lun)成熟、實驗易(yi)操作、設備較簡單和(he)(he)對(dui)試件(jian)損壞小而被(bei)廣泛使用。真空(kong)退(tui)火在(zai)使金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)發生回復軟(ruan)化消(xiao)除(chu)(chu)內(nei)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)同(tong)時,可(ke)(ke)改善(shan)晶體結構(gou)、除(chu)(chu)氣(qi)、提(ti)高材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng),并使金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)獲(huo)得潔凈光(guang)(guang)亮(liang)的(de)(de)表(biao)面。因此,本文選取不同(tong)退(tui)火溫度和(he)(he)時間(jian),通過(guo)盲孔(kong)法來研究真空(kong)退(tui)火對(dui)殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)影響(xiang),旨(zhi)在(zai)找出耐磨板合理(li)的(de)(de)去應(ying)(ying)力(li)熱處理(li)工(gong)藝。

  耐磨(mo)板(ban)經兩相區(qu)改(gai)鍛(duan)和(he)準β鍛(duan)造(zao)(zao)制成方坯,準β鍛(duan)造(zao)(zao)工藝可(ke)獲得細(xi)小的(de)低倍(bei)組織(zhi)和(he)高塑性(xing)的(de)網(wang)籃組織(zhi)。耐磨(mo)板(ban)真空(kong)去應力退(tui)火溫度為500、550、600和(he)650℃;退(tui)火時間為2h和(he)4h。熱處(chu)理實驗在VPS50/10真空(kong)爐中(zhong)進行(xing),真空(kong)度≤6.7×10-2Pa。

  真(zhen)空(kong)去應(ying)(ying)力退火(huo)(huo)(huo)對耐(nai)磨板(ban)殘(can)余應(ying)(ying)力消(xiao)除效果明(ming)顯,隨退火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)升高、時間延長,殘(can)余應(ying)(ying)力呈現明(ming)顯的(de)下降趨勢。且溫(wen)(wen)度(du)達到一(yi)定值后再(zai)升高溫(wen)(wen)度(du)或延長時間,殘(can)余應(ying)(ying)力下降非(fei)常緩慢。退火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高或時間過(guo)長易導致晶界粗化(hua)及(ji)二次(ci)α相長大,降低殘(can)余應(ying)(ying)力的(de)同時也影響(xiang)材料的(de)其他性能。因(yin)此,耐(nai)磨板(ban)的(de)退火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)不宜過(guo)高且時間不宜過(guo)長。本試(shi)驗確(que)定的(de)最佳真(zhen)空(kong)去應(ying)(ying)力退火(huo)(huo)(huo)制度(du)為:600℃加熱后保溫(wen)(wen)2h空(kong)冷。在此熱處理制度(du)下殘(can)余應(ying)(ying)力降幅(fu)達80%,約為34MPa,達到了消(xiao)除殘(can)余應(ying)(ying)力的(de)目的(de)。