火车车轮锻件热处理变形的种类及基本规律

   热处理变形一般分为两种：一种是形状畸变，如弯曲和翘曲；另一种是尺寸畸变，如伸长和缩短。一般来说，火车车轮锻件的实际变形经常是同时具有两种变形。当然随着具体情况的不同，两种变形所起的作用也是不相同的。

   热处理变形的基本规律

   一、热应力引起的变形规律锻件在热应力作用下，冷却初期心部受压应力，由于此时锻件温度较高，处于较好的塑性状态。当初期热应力超过钢的屈服点时，锻件发中塑性变形。热应力引起的变形有如下规律：

   1.锻件沿轴向或最大尺寸方向缩短，沿径向或最小尺寸方向伸长。

   2.平面凸起，棱角变圆，趋于球形。

   3.圆（方）孔体锻件外径胀大，内径缩小。

   二、相变应力引起的变形规律热处理过程中，相变应力的变化情况与热应力恰好相反，所以它引起的变形规律也与之相反，其引起的变形有如下规律：

   1.火车轮车轮沿轴向或最大尺寸方向伸长，沿径向或最小尺寸方向缩短。

   2.平面凹下，棱角变锐。

   3.圆（方）孔体锻件外径缩小，内径胀大。

   由于相变应力是由组织转变的不同时性产生，对热处理过程的组织转变量进行控制，就能够控制相变应力的大小，对相变成力与热应力的合成应力也能够基本进行控制，从而控制由应力引起的变形比如，如果热处理后组织中马氏体量较多，则锻件的体积胀大就多；如果残留奥氏体量越多，则锻件体积胀大就小。因此，在热处理过程中，通过控制马氏体与奥氏体的相对量，就可以控制锻件的变化。在控制得当的情况下，可使锻件体积既不胀大，也不缩小。

   当然，对具体到一定形状和尺寸的火车轮锻件，在热应力和相变应力的共同作用下，引起的变形是比较复杂多样的，要根据锻件的具体情况进行分析，从而优化设计，合理选材，选择恰当的热处理工艺及操作方法，尽量减小热处理过程的畸变量。