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科普一下热处理的残余应力有哪些
点击次数:534 发布时间:2018-09-10
   科普一下热处理的残余应力有哪些
  使用盲孔法应力检测设备检测在工件上选定残余应力测量点,一般是选择工件上残余应力值zui大的点或工件在使用过程中承力zui大的点;将被测点表面打磨到粗糙度Ra0.8左右;用炳酮或酒精将打磨面清洗干净;用快凝胶将应变花(计)粘贴在被测点;快凝胶凝固后,将应变计上的应变片的引线与残余应力检测仪的测量线通过接线端子连接起来;将残余应力检测仪修正调零;用专用装置在应变花(计)中心打一个Φ2mm、深约2.5mm的盲孔;打完孔15分钟后,用检测仪测量打孔后释放的应变量,同时自动计算出残余应力值的大小和应力方向。
  热处理过程中所形成的内应力是不断变化着的瞬时应力。热处理后在工件中存在的内应力是残留应力。瞬时应力随着温度的变化和组织转变的进程而不断地改变其大小和方向,也改变着分布状态。
  由于工件的热处理工艺不同,其形成的热处理残留应力也不尽相同,如表面淬火后形成的残留应力,以及化学热处理后形成的残留应力等。
  1.感应淬火后的残留应力
  感应淬火是将工件表层快速加热到钢材的临界点以上温度,然后进行急冷淬火过程。因感应淬火过程心部未被加热,因而必然导致热应力的产生。表层因伴随组织转变而产生组织应力。所以,感应淬火后工件的残留应力也是热应力与组织应力的综合作用结果。
  2.渗碳淬火后的残留应力
  工件经渗碳淬火后,因渗碳层与内部的含碳量不同以及其在渗碳的加热、冷却及淬火过程中所发生的胀缩和马氏体相变的膨胀作用,特别是由于工件表面与心部因含碳量的差异造成的比体积变化和马氏体转变温度的差别等原因,将造成工件存在残留应力。
  碳氮共渗具有跟渗碳淬火相似的表面压应力。若渗层内残留奥氏体量过多会降低压应力。若表层出现非马氏体组织,表层还会出现残留拉应力。
  3.渗氮处理的残留应力
  工件在进行渗氮处理时形成残留应力,其产生原因是,渗氮时由于氮原子渗入到工件的表层,因而造成渗氮层的体积增大(膨胀),所以表层产生了压应力,而内部呈现拉应力状态。由于渗氮件表面与心部组织的比体积差大,因此渗氮层受压应力一般较大。工件直径越大,渗氮后表层的压应力也越大,而内部的拉应力逐渐减小。
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