Остаточное напряжение: «невидимые оковы» в металлах.
С академической точки зрения остаточное напряжение — это самоуравновешивающееся внутреннее напряжение,-которое остается внутри объекта после исчезновения внешних сил или температурных полей. Механическая обработка, термоциклирование и фазовые изменения металлов являются питательной средой для этого. Можно представить металл как удлиненную резиновую ленту: после устранения внешней силы внутри все еще остается сила «сопротивления», образующая невидимое «поле напряжений». Именно эта сила заставляет титановую разделочную доску «прогибаться».
Три основных источника: откуда берется остаточный стресс?
1. «Принудительное искажение» механической обработки: во время резки на токарном станке или лазерной резке удаленные детали снимают напряжение, в то время как оставшиеся детали накапливают напряжение, как будто их заставляют растягиваться, как лист бумаги.
2. «Битва льда и пламени» при термическом цикле. Во время сварки область сварного шва резко расширяется, а окружающая область сжимается, создавая внутреннее напряжение, похожее на перетягивание--войны.
3. «Синдром пост-трансформации» фазового перехода металла. Во время охлаждения структура металла меняется, а изменения объема не синхронизируются, что похоже на внезапное изменение формы тела при ношении старой одежды, что приводит к внутреннему напряжению.
Три основные опасности: насколько страшен «невидимый убийца»?
1. Размер и форма вышли из-под контроля. Как и в случае с титановой разделочной доской, остаточное напряжение может привести к деформации плоской поверхности за ночь, что ухудшит внешний вид и производительность.
2. Истощение срока службы деталей. В течение длительного периода времени внутри деталей под длительным напряжением могут образовываться микротрещины, распространяющиеся, как дикая трава, и приводящие к преждевременному выходу из строя.
3. Ухудшение свойств металлов. Области концентрации напряжений становятся «разрывами» для коррозии, что делает металлы более восприимчивыми к усталости при переменных нагрузках и ухудшает их «физическое состояние».
Способы снятия стресса: «Три великих артефакта».
1. Естественное старение: размещение заготовки в естественной среде, позволяющее времени и климату постепенно снимать нагрузку, подходящее для высокоточной-прецизионной, не-срочной продукции.
2. Термическая обработка: посредством таких процессов, как отжиг и отпуск, нагрев металла, а затем медленное охлаждение, чтобы позволить внутренним атомам перестроиться, снимая стресс, как в «сауне».
3. Вибрационное старение. При приложении к заготовке вибрационного напряжения, когда оно сочетается с остаточным напряжением и превышает предел текучести, материал подвергается небольшой пластической деформации, что является эффективным и недорогим-затратным.
Китай · Компания Shaanxi Aerospace Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. была основана в 2005 году. Компания оснащена печами сопротивления коробчатого-типа, вакуумными печами для термообработки, печами сопротивления колодезного-типа и другими нагревательными печами, способными удовлетворить требования клиентов в отношении нагрева, вакуумной термообработки и других процессов термообработки. Преследуя основную цель повышения удовлетворенности клиентов, мы стремимся предоставлять нашим клиентам надежные и эффективные комплексные гарантии обслуживания.
