孙雪翠， 李 艾

(北满特殊钢有限责任公司， 黑龙江 齐齐哈尔 161041)

北满基地针对42CrMo系列≥Φ500mm出口调质材，委托中国一重质量处携带进口红外线应力仪进北满基地现场进行残余应力测试。在对实际数值分析之前，首先从理论上分析热应力与组织应力分布特点以及影响热处理内应力的主要因素，然后根据实际应力测试数值并结合实际调质工艺，分析实际轴向、切向应力数值偏差较大产生的原因，以及明确用户锯切时夹锯及锯切至心部产生炸裂的原因，进一步从应力分布角度出发找出调质工艺存在的不足并完善调质工艺，同时针对退货消应力的出口才，合理制定出消应力回火挽救工艺，为今后稳定大规格锻件调质工艺奠定扎实的科学理论基础。

1 应力分布特点

1.1 热应力分布特点：

表层的轴向、切向均为压应力、心部为拉应力。

图1是Φ44低碳钢圆棒加热到相变点以下冰水冷却时内应力的分布曲线，表示了三个应力，即轴向应力、切向应力、径向应力在断面的分布情况。从图中可以看出：径向应力为拉应力，心部最大，表面等于零，通常其数值很小，一般可不予考虑；而重要的是轴向应力和切向应力，这两种应力的分布特点相同，都是表面为压应力，心部为拉应力。但是心部的轴向拉应力比切向应力要大得多，这正是残余热应力的重要特征。这种很大的心部轴向拉应力，往往是大型轴类零件产生横裂的主要原因。

图1 0.3%C的碳钢圆棒(Φ44)770℃冰水淬火时的残余应力