零件设计要素对热处理工艺性的影响（2）
如题2. 零件有效尺寸的合理确定
从热处理工艺性角度而言，零件有效尺寸的合理性主要受所用材料的淬透性和变形、裂纹敏感性三方面的限制。
（1） 钢的淬透性对零件有效尺寸的限制
钢的淬透性对其淬火后的组织及性能有着重要影响。为了使零件的组织及其性能均匀一致，一般要求淬火时完全淬透。实验表明，常用钢的淬透最大断面临界直径，如前面的表1-9所示。航空结构钢淬透的最大尺寸限制，如表1所示。
表1航空结构钢淬透的最大尺寸限制 （单位：mm）
（2）钢的裂纹敏感性与零件有效尺寸的关系
试验研究表明，钢的淬火裂纹敏感性与零件的有效尺寸有一定的关系。图2所示为T8A钢和Cr钢在水中淬火时产生裂纹与试样尺寸的关系。从图中看出，T8A钢随其试样尺寸增加，其产生裂纹的倾向增加。Cr钢产生淬火裂纹的临界尺寸为30mm×30mm。显然，这是由于钢中合金元素使淬透性增加所致。生产实践表明，由于钢中合金元素增加，伴随淬透性增加，其淬火时产生裂纹的临界尺寸也增加。
图2T8A钢和Cr钢在水中淬火后
裂纹形成与试样尺寸的关系
对普通钢而言，一般都存在一个淬裂危险尺寸。大多情况下水淬时淬裂的危险尺寸为8～12mm，油淬时的淬裂危险尺寸为25～39mm。图3所示为常用钢900℃加热后淬入室温油中后，淬裂倾向与含碳量及理想临界直径的关系。因此，要求心部淬透的零件和工模具，在设计时应尽量避开危险断面尺寸。
图3 常用钢900℃加热后淬入室温油中后，
淬裂倾向与含碳量及理想临界直径的关系
（3） 钢的变形倾向与零件结构形状和尺寸的关系
生产实践中所遇到的零件和工模具，其结构形状和和尺寸各种各样十分复杂。表1-16所示为几种简单形状的工件，热应力及组织应力引起变形倾向。 表4所示为几种简单形状工件的变形倾向与零件结构及尺寸的关系。
表4热应力和组织应力的淬火变形倾向
表5几种简单形状工件的变形倾向与尺寸的关系
本文插图、表较大不易截取，请参见马伯龙编著《热处理工艺设计与选择》一书第19--21页。
页:
[1]