杆状零件在淬火时主要产生弯曲变形。长杆状的零件弯曲变形几乎是不可避免的,必须由相应的矫直工序来解决。但是应当尽可能减少其弯曲变形,对那些要求硬度较高而在矫直时容易折断的工件,尤其如此。
1.截面对称的杆状件
所谓“截面对称”的杆状零件,即圆形、方形、六角形等。这类零件在冷却时,只要工件的运动方向垂直冷却剂,外界吸热理应均匀,即互相对称的两个方向吸热情况相同。因此,只要我们真正掌握这一点,就可以使零件淬火变形很小,当然这是说在加热时零件没有发生变形。
实际上对长杆状工件来说,真正做到外界均匀地吸热是不容易的,严格说来是不可能的。因此为了尽可能地保证不产生严重的弯曲变形,在操作时必须注意以下几个问题:
(1)加热时应垂直悬挂。
(2)取出后在空气中移动要慢,太快了等于迎风而动,造成一面快冷,另一面慢冷,引起变形。
(3)自重入水、入油、入淬火介质。太快或太慢都不易保证工件的垂直方向,如斜向入水必然造成冷却不均匀,引起弯曲变形。
(4)最好不使用流动性强的冷却剂。
2.截面非对称的杆状件
所谓非对称的杆状零件,如半圆形,梯形,有槽的零件等,其截面千奇百怪,多种多样。这类零件当外界施以均匀的冷却时,工件本身得到的是不均匀的冷却。这时我们就有必要给以不均匀的冷却。为了确定冷却方式,应当首先了解非对称杆状件在热应力及组织应力作用之下如何变形。弯曲的主要根源是热应力或组织应力使工件发生了局部的塑性拉伸或塑性压缩。
在热应力作用下,先冷部位受拉应力作用而塑性延伸,后冷部位受压应力作用而塑性压缩,如无此塑性变形的发生,在冷却过程中无论怎样凸出或凹进,最后冷却下来,仍然会恢复原状。