桿狀零件在淬火時主要產(chǎn)生彎曲變形。長桿狀的零件彎曲變形幾乎是不可避免的,必須由相應(yīng)的矯直工序來解決。但是應(yīng)當盡可能減少其彎曲變形,對那些要求硬度較高而在矯直時容易折斷的工件,尤其如此。
1.截面對稱的桿狀件
所謂“截面對稱”的桿狀零件,即圓形、方形、六角形等。這類零件在冷卻時,只要工件的運動方向垂直冷卻劑,外界吸熱理應(yīng)均勻,即互相對稱的兩個方向吸熱情況相同。因此,只要我們真正掌握這一點,就可以使零件淬火變形很小,當然這是說在加熱時零件沒有發(fā)生變形。
實際上對長桿狀工件來說,真正做到外界均勻地吸熱是不容易的,嚴格說來是不可能的。因此為了盡可能地保證不產(chǎn)生嚴重的彎曲變形,在操作時必須注意以下幾個問題:
(1)加熱時應(yīng)垂直懸掛。
(2)取出后在空氣中移動要慢,太快了等于迎風而動,造成一面快冷,另一面慢冷,引起變形。
(3)自重入水、入油、入淬火介質(zhì)。太快或太慢都不易保證工件的垂直方向,如斜向入水必然造成冷卻不均勻,引起彎曲變形。
(4)最好不使用流動性強的冷卻劑。
2.截面非對稱的桿狀件
所謂非對稱的桿狀零件,如半圓形,梯形,有槽的零件等,其截面千奇百怪,多種多樣。這類零件當外界施以均勻的冷卻時,工件本身得到的是不均勻的冷卻。這時我們就有必要給以不均勻的冷卻。為了確定冷卻方式,應(yīng)當首先了解非對稱桿狀件在熱應(yīng)力及組織應(yīng)力作用之下如何變形。彎曲的主要根源是熱應(yīng)力或組織應(yīng)力使工件發(fā)生了局部的塑性拉伸或塑性壓縮。
在熱應(yīng)力作用下,先冷部位受拉應(yīng)力作用而塑性延伸,后冷部位受壓應(yīng)力作用而塑性壓縮,如無此塑性變形的發(fā)生,在冷卻過程中無論怎樣凸出或凹進,最后冷卻下來,仍然會恢復(fù)原狀。