热处理影响材料的刚度吗？

tianma_liu · 发表于 2013-4-27 22:32:48

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本帖最后由 tianma_liu 于 2013-4-27 22:34 编辑

很多教材上说，热处理基本不影响材料的弹性模量，那么热处理影响材料的刚度吗？？按理说不影响啊
可是，我的朋友做了一个实验，65Mn，厚3mm，长80mm，一端固定，一端垂直拉力，淬火后比淬火前变形小了一倍，这该如何解释呢？？

tianma_liu · 发表于 2013-4-27 22:33:54

同样的材料，冷拔的，热轧的，在同样约束和载荷的情况下，变形不同，又该如何解释？理解不了，大家如何看？

threestone · 发表于 2013-4-27 23:16:18

热处理主要是调节硬度，消除材料内部的加工应力，改善零部件的机械性能，具体的我也不知要如何给你说

tangcarlos3d · 发表于 2013-4-27 23:29:21

tianma_liu 发表于 2013-4-27 22:33 static/image/common/back.gif
. W! B& S' H2 |" d+ \# n同样的材料，冷拔的，热轧的，在同样约束和载荷的情况下，变形不同，又该如何解释？理解不了，大家如何看？

冷拔的有冷作硬化现象。

tianma_liu · 发表于 2013-4-28 07:46:43

threestone 发表于 2013-4-27 23:16 static/image/common/back.gif; ~* Q/ b# v( A$ l7 H
热处理主要是调节硬度，消除材料内部的加工应力，改善零部件的机械性能，具体的我也不知要如何给你说

是啊，问了好几个人，每个人的答案都不同，有好几个资深工程师都说热处理影响刚度，导致变形减少，这种机理是什么？
教材上说热处理、金相组织变化对弹性模量的影响很小啊，结构相同，约束、载荷也相同的话、弹性模量变化很小的情况下，刚度也就是位移不应该出现这么显著的差异啊

zll3310737 · 发表于 2013-4-28 09:30:20

3mm厚的材料，很容易变形的吧。还有采用什么方式淬火的？高频，还是比较原始的？淬火的时候金属内部产生很大的内应力，如果冷却速度过快，或者材料直径小，薄就很容易产生变形甚至破裂。一般高频淬火深度也就1mm左右到2mm这个样子，工频，中频就更高能达几十mm。不知道你采用的是什么淬火方式.....

孤独者2 · 发表于 2013-4-28 13:53:59

这个多少还是有些影响的，里面的组织都改变了嘛

wwll13 · 发表于 2013-4-28 15:19:42

感觉你说的概念有问题,你说的不是刚度,你说的就是一个杆件或者板件一头加力看看它的位移,就是一简支梁,刚度是抵御变形的能力,
淬火一般是硬度的要求,相当于一个铁杆和一个钢杆位移的变化,但不是变形,不是弹性模量的关系

a114977445 · 发表于 2013-4-28 15:39:01

做的是弹性变形范围内的试验还是破坏试验，破坏试验那就别说了，是塑性的问题不是刚度问题
如果是弹性变形范围内的试验那到是可以说明问题，不过就理论上来说变形大的那次肯定是产生屈服了，不是弹性变形。
个人意见，没做过试验，纯粹书本里理解来的

cnxiaomao · 发表于 2013-4-28 18:00:52

刚度反应零部件抗变形能力，强度反应零部件承受载荷的能力.
我理解是热处理可以使两者都提高、

tianma_liu · 发表于 2013-4-28 21:20:59

wwll13 发表于 2013-4-28 15:19 static/image/common/back.gif
4 H* [# C' i' H3 |) N: ]感觉你说的概念有问题,你说的不是刚度,你说的就是一个杆件或者板件一头加力看看它的位移,就是一简支梁,刚度 ...

位移的大小变了，也就是刚度变了啊
以前的理解是热处理不影响刚度，现在明显影响了，所以困惑

trues2006 · 发表于 2013-4-30 08:30:38

热处理的原理就是改变金属的内部晶体排列结构，达到表面硬度、整体刚度、消除应力等效果，热处理的种类不同、工艺不同能够得到不同的效果；如果是表面硬化，即达到了表面的刚性又达到了内部的韧性；

wwll13 · 发表于 2013-5-2 09:38:28

tianma_liu 发表于 2013-4-28 21:20 static/image/common/back.gif) l' s/ j- u' l% f
位移的大小变了，也就是刚度变了啊5 U. v# ^7 v9 l- m k/ G
以前的理解是热处理不影响刚度，现在明显影响了，所以困惑

个人感觉不对刚度有影响,如果差距大了肯定有问题,能不能具体把你测试的过程和数据全发上来大家学习一下,

TKG-09 · 发表于 2013-5-2 14:57:05

tianma_liu 发表于 2013-4-28 21:20 static/image/common/back.gif8 G: c2 g( B! p2 M
位移的大小变了，也就是刚度变了啊' s9 G3 W- I2 m
以前的理解是热处理不影响刚度，现在明显影响了，所以困惑

理论上E值是不变的，即相同材料和形状的物理刚度应该相同。
但有人在使用时的确发现有问题，如磨削内孔用的砂轮杆，淬火后的变形小些，有的为了提高刚度，还有采用硬质合金杆的。

zycwlm · 发表于 2013-5-4 17:32:07

你做的好象是挠度,而不是刚度.

gaoyns · 发表于 2013-5-6 09:04:38

从各种资料上可得出结论：热处理改变了材料的组织结构，但对材料的弹性模量E不会改变。也就是说材料的刚度不随热处理状态而改变。事实上在实践中可看出，材料经淬硬后会增加刚度。一段钢丝在热处理前可用手弯曲，但热处理后再弯曲感到费劲了就是个例子。

drunkalcohol · 发表于 2013-5-6 16:13:13

应该不会改变，可能是内应力的影响

佑泽进 · 发表于 2013-5-7 16:25:36

具体形变位移有多大？撤力后能恢复原长吗？如果不能，就不是弹性变形，也就没法对比它们的刚度。

wjk8399 · 发表于 2013-6-18 02:17:02

弹性模量与刚度是两个概念，弹性模量是材料组成的性质，刚度是零件结构的性质
通过热处理、冷作、拉伸等和更改截面提高的是强度（屈服强度，拉伸强度）而不是弹性模量。

shiju712 · 发表于 2014-10-21 14:42:13

gaoyns 发表于 2013-5-6 09:04 static/image/common/back.gif% a$ k' s7 ~! }& e* x# c
从各种资料上可得出结论：热处理改变了材料的组织结构，但对材料的弹性模量E不会改变。也就是说材料的刚度不 ...

钢丝的试验我也觉得奇怪啊，这不科学啊！

wahg · 发表于 2014-11-9 18:52:38

弹性模量与刚度是两个概念，弹性模量是材料的性质，与材料的种类有关；刚度是零件结构的性质，与零件的截面形状有关。都是在力学性能测试时是其变形曲线的斜率，在发生弹性变形阶段的这两种特性都是热处理不能改变的。但是因为热处理可以有效地提高屈服强度，这时就会有明显的影响，也就是说可以改变斜线的长度。如果受到超过弹性变形的力，两种热处理状态的试件是会有较大的差别。

gaoyns · 发表于 2014-11-10 09:09:21

弹性模量与刚度虽说概念不同，但材料的弹性模量是衡量材料刚度的指标。如果材料的弹性模量没变，材料的刚度也不会改变。

zyzxct · 发表于 2015-1-8 13:12:16

材料的刚度和弹性模量是直接相关的。热处理基本不改变弹性模量。弹性模量与原子种类和原子的分布密度有关。说白了，弹性模量就是衡量把原子从平衡位置拉或压离时所需要的力量大小。理论上说，奥氏体的密度大于马氏体，其弹性模量是大于马氏体的。但其中的差距并不巨大。可以认为弹性模量与组织基本无关。至于楼主做的实验，淬火后变形小，说明你混淆了刚度与强度的概念。谈到刚度，一定是弹性变形的范畴。施加一个力在未淬火的东西上，这个力很可能超过材料的弹性极限，有了很多的塑性变形，才会有淬火后变形小很多的感觉。你重新做个实验，施加一个力，不要让未淬火的零件有塑性变形，记下弹性变形量，然后把零件淬火，再看看同样的力，能产生多大的变形。

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