桿狀零件在淬火時主要產生彎曲變形。長桿狀的零件彎曲變形幾乎是不可避免的,必須由相應的矯直工序來解決。但是應當盡可能減少其彎曲變形,對那些要求硬度較高而在矯直時容易折斷的工件,尤其如此。
1.截面對稱的桿狀件
所謂“截面對稱”的桿狀零件,即圓形、方形、六角形等。這類零件在冷卻時,只要工件的運動方向垂直冷卻劑,外界吸熱理應均勻,即互相對稱的兩個方向吸熱情況相同。因此,只要我們真正掌握這一點,就可以使零件淬火變形很小,當然這是說在加熱時零件沒有發生變形。
實際上對長桿狀工件來說,真正做到外界均勻地吸熱是不容易的,嚴格說來是不可能的。因此為了盡可能地保證不產生嚴重的彎曲變形,在操作時必須注意以下幾個問題:
(1)加熱時應垂直懸掛。
(2)取出后在空氣中移動要慢,太快了等于迎風而動,造成一面快冷,另一面慢冷,引起變形。
(3)自重入水、入油、入淬火介質。太快或太慢都不易保證工件的垂直方向,如斜向入水必然造成冷卻不均勻,引起彎曲變形。
(4)最好不使用流動性強的冷卻劑。
2.截面非對稱的桿狀件
所謂非對稱的桿狀零件,如半圓形,梯形,有槽的零件等,其截面千奇百怪,多種多樣。這類零件當外界施以均勻的冷卻時,工件本身得到的是不均勻的冷卻。這時我們就有必要給以不均勻的冷卻。為了確定冷卻方式,應當首先了解非對稱桿狀件在熱應力及組織應力作用之下如何變形。彎曲的主要根源是熱應力或組織應力使工件發生了局部的塑性拉伸或塑性壓縮。
在熱應力作用下,先冷部位受拉應力作用而塑性延伸,后冷部位受壓應力作用而塑性壓縮,如無此塑性變形的發生,在冷卻過程中無論怎樣凸出或凹進,最后冷卻下來,仍然會恢復原狀。