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鍛件冷卻初期，表層首先冷卻產生體積收縮，由于試樣心部溢度下降較少，體積收縮相應也較小，這樣在同一試樣上內外收縮不同則相互之間發生作用力。試樣表面的收縮將受到心部的阻礙，于是在試樣表層產生拉應力、心部為壓應力。此應力值隨若溢度的升高而增加，當應力超過心部的屈服強度時，試樣發生表足拉伸、心部壓縮的塑性變形。

變形的結果使內應力得到一定程度的松弛、應力值降低。當表面溫度接近室溫或淬火冷卻介質的溫度時，心部以相對快的速度冷卻收縮，但此時心部的收縮又受到表層的牽制，結果試樣內形成與冷卻階段初期方向相反的內應力，即在表層產生壓應力、心部為拉應力。由于試樣溫度已經很低，鋼的屈服強度明顯升高，熱應力不再引起塑性變形， 這樣的應力分布就被保留下來成為殘留應力。因此，熱應力作用的結果是使鍛件表面呈壓應力狀態。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛造鍛件時退火的目的和種類？

球化返火：為使鍛件中碳化物球狀化而進行的退火工藝。即將鋼材加熱到AC1以上20~30℃，保溫一段時間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體的基體上均勻分布著球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經軋制、鍛造后空冷所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體，這樣的組織硬而脆，不僅難以切削加工，而且以后淬火過程中也容易變形和開裂。而球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球形顆粒，彌散分布在鐵素體基體上。和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時鍛件變形和開裂傾向小。另外，對于一些需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時也可采用球化退火。

由于球化退火只是加熱到略高于AC1的溫度，其奧氏體化是“不完全”的，只是片狀珠光體轉變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網狀碳化物。如過共析鋼有網狀碳化物存在，則必須在球化退火前先進行正火，將其消除，這樣才能保證球化退火正常進行。

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山西鍛件廠鋼的形變熱處理有哪些？

變形在相變中進行的形變熱處理等溫形變淬火。

通常于奧氏體發生分解的珠光體或貝氏體相變過程中進行變形。適用于進行等溫淬火的小型鍛件。

連續冷卻形變熱處理：在奧氏體連續冷卻轉變中進行變形。應用范圍同等溫形變淬火。

變形在相變后進行的形變熱處理。

珠光體溫形變：將退火鋼如熱到700~750℃進行變形，然后慢速冷卻到600℃左右出爐。適用于軸承毛坯及其它球化組織要求較高的鍛件。

馬氏體形變時效：使低碳鋼淬成馬氏體（冋火馬氏沐、貝氏體),在室溫下變形，然后進行時效（200℃左右)。適用于制造超高強度中、小鍛件。

如以鍛造變形溫度高低區分，上述形變熱處理又可歸納為三類：與熱鍛相結含的形變熱處理，如高溫形變淬火、高溫形變正火、高溫形變等溫淬火、連續冷卻形變處理等；與溫鍛相結合的形變熱處理，如低溫形變淬火、低溫形變等溫淬火、等溫形變淬火、珠光休溫形變等；與冷鍛相結合的形變熱處理，如馬氏體形變時效等。

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