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　　　　总结了化学热处理工件的残余应力

　　

　　　　由于渗碳和碳氮共渗工件横截面化学成分的变化，淬火过程中的相变顺序不同于普通热处理过程。渗层中的碳含量从表面向内逐渐降低，相应的马氏体相变温度Ms点逐渐升高，导致马氏体相变通常不是从表面开始，而是从渗层下面的某个部位开始。当表面温度降低到Ms点以上时，内层的马氏体转变已经结束。由于内部约束，伴随高碳马氏体相变的大体积膨胀难以发生，从而在表面层上产生大的压应力，在中心产生拉应力。

　　

　　　　研究表明，渗层中的更大压应力通常不发生在工件表面，而是位于碳质量分数为0.5% ~ 0.6%的深度处，含碳马氏体的硬度由于残余奥氏体量较少而接近马氏体硬度的更大值。根据70个渗碳淬火试样的残余应力分布带，渗碳钢中碳的质量分数为0.15% ~ 0.2%，渗碳层深度不超过1毫米，渗碳后钢在150 ~ 180℃进行油淬回火。结果表明，表面残余应力在+40兆帕至-200兆帕范围内变化，压应力峰值位于表层以下，其值约为-200兆帕至-450兆帕，渗透层中与压应力平衡的拉应力约为+40兆帕至+150兆帕。应力反向的位置对应于渗透层和核心的接合处。原因是渗碳层表面碳含量过高，淬火后残余奥氏体量过大，导致表面压应力降低。

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