不锈钢锻件厂家讲一讲锻造锻件中常见的内应力

不锈钢锻件厂家：锻造锻件中常见的内应力有哪些?

当锻造锻件毛坯在加热过程中的某一温度下内应力超过其强度极限时，就会产生裂纹，通常，内应力包括温度应力、组织应力和残余应力。

温度应力是坯料加热过程中表层和内层的温差，由于表层金属膨胀不均匀，坯料外层先加热，内层金属后加热，限制了外层的膨胀，从而使坯料外层产生压应力，内层产生拉应力，这种由于温度不均匀对坯料产生的应力称为温度应力，也称热应力。

应力与加热速率、钢坯截面上的温差以及金属本身的性质有关，加热速度越快，材料的导热性能越差，坯料的截面尺寸越大，温差越大，因此温度应力越大，当被加热的金属没有足够的塑性且基本上处于弹性状态时，温度应力可能超过金属在某一温度下的强度极限，导致金属中的裂纹。

但随着温度的升高，如果金属的塑性提高，温度应力可以因局部塑性变形而部分消除，所以此时温度应力并不是很危险，比如碳素钢和一般的合金结构钢，刚好在550~650之前，塑性较低，处于弹性状态，快速加热很危险，而奥氏体合金钢在600~900时塑性会急剧下降，因此在此温度范围内应缓慢均匀加热，特别是对于大截面的钢坯。

在加热过程中，发生相变的金属也会产生结构应力，比如钢由铁转变为铁时，其体积(比容)会收缩1%，表层先变化先收缩，而内层的相变会阻碍外层的收缩，从而造成外层的拉应力和内层的压应力，同样，珠光体转变为奥氏体时，由于比容的减小，外层产生拉应力，内层产生压应力，与温度应力方向刚好相反，使总应力值减小，当内层温度升高，发生相变时，塑性大大提高，此时适当加快加热温度不会导致裂纹，因此，显微组织应力对锻造锻件毛坯中裂纹的形成几乎没有影响。

残余应力是指钢锭在凝固冷却过程中，由于外层和中心的冷却顺序不同，各部分的相互约束会产生残余应力，铸锭凝固时，外层先冷却，中心层后冷却，所以外层是压应力，中心层是拉应力，当残余应力超过强度极限时，金属材料就会开裂，加热大型钢锭时，应充分注意残余应力。

因此，内应力引起的裂纹主要是锻造锻件毛坯加热过程中的温度应力引起的，一般裂纹发生在加热的低温阶段，发生在心部，因此，在500~650以下加热时，应避免过快的加热速度，加热时应降低充电温度，并保持一段时间，待内外温度一致后再继续升温。

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