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殘余應(yīng)力的產(chǎn)生與消除(已修改)

2025-07-04 17:49 本頁(yè)面
 

【正文】 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生、釋放與測(cè)量 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因歸結(jié)為三類(lèi):一是不均勻的塑性變形。二是不均勻的溫度變化;三是不均勻的相變。 根據(jù)產(chǎn)生殘余應(yīng)力機(jī)理的不同,可將其分為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,車(chē)軸熱處理后的殘余應(yīng)力是熱應(yīng)力與組織應(yīng)力的綜合作用結(jié)果。由于構(gòu)件內(nèi)、外部溫度不均,引起材料的收縮與膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為“熱應(yīng)力”。熱應(yīng)力是由于快速冷卻時(shí)工件截面溫差造成的,淬火冷卻速度與工件截面尺寸共同決定了熱應(yīng)力的大小。在相同冷卻介質(zhì)的情況下,淬火加熱溫度越高、截面尺寸越大、鋼材熱導(dǎo)率和線(xiàn)膨脹系數(shù)越大,均能導(dǎo)致淬火件內(nèi)外溫差增大,熱應(yīng)力越大。而加工過(guò)程中,由工件內(nèi)外組織轉(zhuǎn)變的時(shí)刻不同多引起的內(nèi)應(yīng)力成為“組織應(yīng)力”。淬火時(shí),表層材料先于內(nèi)部開(kāi)始馬氏體的相變,并引起體積膨脹,由于表層的體積膨脹受到未轉(zhuǎn)變的心部的牽制,于是在試樣表層產(chǎn)生壓應(yīng)力,心部產(chǎn)生拉應(yīng)力。隨著冷卻的進(jìn)行,心部體積膨脹有收到表層的阻礙。隨著心部馬氏體相變的體積效應(yīng)逐漸增大,在某個(gè)瞬間組織應(yīng)力狀態(tài)暫時(shí)為零后,式樣的組織應(yīng)力發(fā)生反向,最終形成表層為拉應(yīng)力而心部為壓應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)。組織應(yīng)力大小與鋼的含碳量、淬火件尺寸、在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)的冷卻速度、鋼的導(dǎo)熱性及淬透性、加熱溫度、保溫時(shí)間等因素有關(guān)。
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