ความเครียดจากความร้อนและความเครียดจากการเปลี่ยนเฟสของการตีขึ้นรูป

ความผิดเพี้ยนของการอบชุบด้วยความร้อนอาจเกิดขึ้นหลังจากการอบอ่อน การทำให้เป็นมาตรฐาน การชุบแข็ง การอบชุบแข็ง การอบชุบแข็ง และการดัดแปลงพื้นผิว สาเหตุหลักของการบิดเบี้ยวอยู่ที่ความเครียดภายในที่เกิดจากการตีขึ้นรูประหว่างการอบชุบด้วยความร้อน นั่นคือเนื่องจากความแตกต่างของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การตีขึ้นรูปหลังการอบชุบด้วยความร้อนยังคงเป็นความเครียดภายใน
เมื่อความเค้นนี้เกินจุดครากของเหล็กกล้าในช่วงเวลาหนึ่งระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน จะทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของการตีขึ้นรูป มีความเครียดจากความร้อนและความเครียดจากการเปลี่ยนเฟสในกระบวนการบำบัดความร้อน สาเหตุและหน้าที่ต่างกัน
การตีขึ้นรูปด้วยความร้อนและความเย็นพร้อมกับการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวด้วยความเย็น เมื่อพื้นผิวการตีขึ้นรูปและหัวใจเนื่องจากความร้อนหรือความเร็วเย็นแตกต่างกัน ส่งผลให้อุณหภูมิแตกต่างกัน การขยายตัวหรือการหดตัวของปริมาตรบนพื้นผิวและหัวใจไม่เหมือนกัน ความแตกต่างของอุณหภูมิและการเปลี่ยนแปลงปริมาตรนี้เกิดจากความเค้นภายในที่แตกต่างกัน ซึ่งเรียกว่าความเค้นจากความร้อน
การตีขึ้นรูปในกระบวนการบำบัดความร้อน การเปลี่ยนแปลงของความเค้นจากความร้อนส่วนใหญ่แสดงให้เห็นเป็น: เมื่อการตีขึ้นรูปได้รับความร้อน อุณหภูมิพื้นผิวจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าแกนกลาง อุณหภูมิพื้นผิวจะสูงและขยายตัว อุณหภูมิแกนจะต่ำและไม่ขยายตัว ในเวลานี้ ความเค้นอัดที่พื้นผิว ความเค้นดึงแกนกลาง เมื่อการตีขึ้นรูปเป็นไดเทอร์มิก อุณหภูมิแกนกลางจะเพิ่มขึ้นและขยายตัว ในเวลานี้การตีขึ้นรูปจะแสดงการขยายตัวของปริมาตร การระบายความร้อนของชิ้นงาน, พื้นผิวเย็นเร็วกว่าแกนกลาง, การหดตัวของพื้นผิว, อุณหภูมิสูงของหัวใจเพื่อป้องกันการหดตัว, ความเค้นแรงดึงบนพื้นผิว, หัวใจสร้างความเครียดจากการอัด, เมื่อเย็นลงจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง, พื้นผิวไม่หดตัวอีกต่อไป, และการเย็นตัวของแกนจะเกิดขึ้นเนื่องจากการหดตัวอย่างต่อเนื่อง พื้นผิวคือความเค้นอัด และหัวใจของความเค้นดึง ความเครียดนี้ยังคงมีอยู่ในการตีขึ้นรูปหลังจากการหล่อเย็น ซึ่งเรียกว่าความเค้นตกค้าง
ในระหว่างการบำบัดความร้อนของการตีขึ้นรูป ปริมาตรมวลของโครงสร้างต่างๆ จะแตกต่างกัน ดังนั้นปริมาตรมวลของการตีขึ้นรูปจึงมีการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวและหัวใจของการตีขึ้นรูป พื้นผิวและหัวใจของการเปลี่ยนแปลงองค์กรจึงไม่ทันเวลา ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงปริมาตรมวลภายในและภายนอกจะทำให้เกิดความเครียดภายใน ความเครียดภายในที่เกิดจากความแตกต่างของการเปลี่ยนแปลงองค์กรเรียกว่าความเครียดจากการเปลี่ยนเฟส

ปริมาตรมวลของโครงสร้างพื้นฐานของเหล็กจะเพิ่มขึ้นตามลำดับของออสเทนไนต์ เพิร์ลไลต์ ซอร์เตไนต์ ทรูไซต์ เบนไนต์ล่าง มาร์เทนไซต์ที่มีอุณหภูมิ และมาร์เทนไซต์ ตัวอย่างเช่น การตีขึ้นรูปเย็นลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากพื้นผิวของความเย็นแรกถึงจุดของเขา ดังนั้นพื้นผิวจากออสเทนไนท์เป็นมาร์เทนไซต์ ปริมาตรจะพองตัว แต่หัวใจยังคงอยู่ในสถานะออสเทนไนท์ ป้องกันการบวมของพื้นผิว ดังนั้นหัวใจของการตีขึ้นรูปโดยการดึง ความเค้น พื้นผิวโดยความเค้นอัด เมื่อการทำความเย็นดำเนินต่อไป อุณหภูมิพื้นผิวจะลดลงและจะไม่บวมอีกต่อไป ในขณะที่แกนกลางเนื่องจากการเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซท์ ปริมาตรจะยังคงบวม ดังนั้นพื้นผิวจะถูกขัดขวาง ดังนั้นหัวใจจึงได้รับแรงกดทับ และพื้นผิวต้องรับแรงดึง ความเค้นนี้ยังคงอยู่ในการตีขึ้นรูปหลังจากการทำให้เย็นลงเป็นความเค้นตกค้าง
ดังนั้น ในกระบวนการดับเย็น การเปลี่ยนแปลงของความเค้นจากความร้อนและความเครียดจากการเปลี่ยนเฟสจึงตรงกันข้าม และความเครียดตกค้างสุดท้ายในการตีขึ้นรูปก็ตรงกันข้ามเช่นกัน การรวมกันของความเครียดจากความร้อนและความเครียดจากการเปลี่ยนเฟสเรียกว่าการดับความเครียดภายใน เมื่อความเค้นภายในที่เหลืออยู่ในการตีขึ้นรูปเกินจุดครากของเหล็กกล้า ชิ้นงานจะทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติก ส่งผลให้การตีขึ้นรูปบิดเบี้ยว