表面淬火設備的殘留應力是什么？

工件表面淬火后，表面與淬火層心部之間產(chǎn)生殘留應力，加熱結束后的狀態(tài)。工件加熱時，表層會因為熱而膨脹，但表層會受到冷心的牽制，從而產(chǎn)生塑性變形，這個階段沒有應力。淬火冷卻結束后的狀態(tài)。這個時候冷的心還沒有變化，但是表層因為急冷，馬氏體變了。馬氏體積大于原組織，是硬度高的組織。受心牽制時，不得發(fā)生塑性變形。如圖4-9b箭頭所示，表層和心之間發(fā)生彈性變形，另一方面相互牽制。表層和心分離，兩者之間形成間隙，實際上兩者不能分離。因此，膨脹的表層受心部的牽制處于壓縮狀態(tài)，心部與此相反處于拉伸狀態(tài)，壓迫的表層與拉伸的心部后平衡維持平衡，產(chǎn)生的應力稱為殘留應力。感應淬火時，表層產(chǎn)生的殘留壓力(用一表示)，心產(chǎn)生的殘留拉力(用+表示)。感應淬火件具有較高的疲勞強度，本質上是表層有殘留壓力。表面淬火設備內部殘留應力分布。

表面的殘留壓力不是因為表面脫碳。

在短時間感應加熱條件下，圓柱表面的殘壓應力一般為80~lOOMPa，齒輪等特殊形狀零件表面一般為30~80MPa，這種殘壓應力可以提高淬火零件的靜載和動載強度。

零件局部表面淬火時，淬火表面產(chǎn)生殘留應力，淬火和末淬火過渡區(qū)產(chǎn)生殘留應力

渡口產(chǎn)生殘留應力。

表面淬火設備的殘留應力與殘留應力作用相反，降低淬火部件的靜載和動載強度。設計者必須考慮該部位不能與其他應力重疊，降低強度。例如，曲軸頸只淬火軸頸，圓角部分原本是應力集中部分，重疊這種殘留應力會大幅度降低軸頸的強度。因此，軸頸圓角采用滾壓或軸頸加圓角感應淬火，將殘留拉伸應力轉化為殘留壓力，提高了曲軸頸的疲勞強度。