生產(chǎn)中常采用退火熱處理或者回火熱處理進行應(yīng)力消除,，防止應(yīng)力帶來的各種不利影響,，但是現(xiàn)實很“骨感”,，熱處理消除應(yīng)力往往不徹底,，甚至帶來工件變形影響精度的問題。今天就來探討一下應(yīng)力不能徹底消除的原因。6 n. D7 `$ ^# w: }2 _* A
鋼的熱處理應(yīng)力
工件在加熱和冷卻過程中,，由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致形成溫差,，就會導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力,。
在熱應(yīng)力的作用下,，由于表層開始溫度低于心部，收縮也大于心部而使心部受拉,，當(dāng)冷卻結(jié)束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉,。即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉,。這種現(xiàn)象受到冷卻速度，材料成分和熱處理工藝等因素的影響,。當(dāng)冷卻速度愈快,，含碳量和合金成分愈高，冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,，最后形成的殘余應(yīng)力就愈大,。另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時，因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹,，工件各部位先后相變,，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力,，心部受壓應(yīng)力,，恰好與熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度,，形狀,，材料的化學(xué)成分等因素有關(guān)。
實踐證明,，任何工件在熱處理過程中,，只要有相變，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會發(fā)生,。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了,，而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的，在整個冷卻過程中,，熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果,，就是工件中實際存在的應(yīng)力。這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果是十分復(fù)雜的,，受著許多因素的影響,，如成分、形狀、熱處理工藝等,。就其發(fā)展過程來說只有兩種類型,，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，作用方向相反時二者抵消,，作用方向相同時二者相互疊加,。不管是相互抵消還是相互疊加，兩個應(yīng)力應(yīng)有一個占主導(dǎo)因素,，熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是工件心部受拉,，表面受壓。組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉,。
沒有一種工藝可以百分百消除應(yīng)力,，消除應(yīng)力的目的也大不相同，有需要保證精度不變形,，有需要工件的強度的增加等,，只要應(yīng)力降低的水平能達到我們的目的就可以，無論采用什么手段都是正確的工藝,。振動時效設(shè)備經(jīng)實踐驗證,，在保證尺寸精度防止變形方面的技術(shù)優(yōu)勢高于熱處理，大家可以根據(jù)自己的需要進行正確的選擇,。
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