锻造车轮的加工硬化是指金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,阻碍金属的进一步变形,而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。产生原因是,金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。
锻造车轮加工硬化的目的
加工硬化是一种非常重要的强化手段,可用来提高锻件材料的强度和硬度,这对于那些纯金属和不能用热处理方法强化的锻件尤其重要。
锻造车轮加工硬化的优缺点如下。
优点:
加工硬化有利于锻件塑性变形加工的变形均匀性。因为锻件先变形部分得到强化时,继续的变形将主要在末变形部分中发展,从而使材料能够均匀变形,如筒形锻件的拉深等。
它可保证金属零件和构件的工作安全性。例如,零件在工作中一旦出现超载等原因,零件某部位所受应力大于其屈服点产生少量塑性变形,则因加工硬化使该部位屈服点提高,就有可能制止该处进一步变形和断裂,可提高零件和构件的安全度。
缺点:
加工硬化虽然能够提高强度,但却降低塑性,这对于大变形量的变形加工无疑会带来麻烦。如果要求变径较大,因加工硬化现象的存在就不能一次拉拔出来,需要多次拉拔,而且在两次拉拔之间必须安排加工硬化的退火处理,使锻件塑性恢复才能再进行下一次拉拔变径。
塑性变形不仅使锻件机械性能显著变化,也明显改变锻件的物理、化学性能,例如,使电阻增大,导磁性、耐腐蚀性降低等。又如在切削加工中会使工件表层脆而硬,在切削时增加切削力,加速刀具磨损等。
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