熱處理消除應(yīng)力不徹底的原因

你總是說(shuō)有蚊子

生產(chǎn)中常采用退火熱處理或者回火熱處理進(jìn)行應(yīng)力消除,，防止應(yīng)力帶來(lái)的各種不利影響,，但是現(xiàn)實(shí)很“骨感”,，熱處理消除應(yīng)力往往不徹底,，甚至帶來(lái)工件變形影響精度的問(wèn)題,。今天就來(lái)探討一下應(yīng)力不能徹底消除的原因,。
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鋼的熱處理應(yīng)力

工件在加熱和冷卻過(guò)程中，由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致形成溫差,，就會(huì)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(shí),，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)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(guò)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(guò)程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),，因比容的增大會(huì)伴隨工件體積的膨脹,，工件各部位先后相變，造成體積長(zhǎng)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),。

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實(shí)踐證明,，任何工件在熱處理過(guò)程中，只要有相變,，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會(huì)發(fā)生,。只不過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的,，在整個(gè)冷卻過(guò)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(shí)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(guò)程來(lái)說(shuō)只有兩種類型,，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,，作用方向相反時(shí)二者抵消，作用方向相同時(shí)二者相互疊加,。不管是相互抵消還是相互疊加,，兩個(gè)應(yīng)力應(yīng)有一個(gè)占主導(dǎo)因素，熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)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(shí)的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉。
' Q! \! ]  R) g9 m: V- ]0 L$ }沒(méi)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(qiáng)度的增加等，只要應(yīng)力降低的水平能達(dá)到我們的目的就可以,，無(wú)論采用什么手段都是正確的工藝,。振動(dòng)時(shí)效設(shè)備經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，在保證尺寸精度防止變形方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高于熱處理,，大家可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行正確的選擇,。