金屬熱處理殘余(yu)力(li)(li)是指熱處(chu)理(li)(li)后殘留(liu)在工件上(shang)的應(ying)力(li)(li)，它(ta)對工件的形狀(zhuang)，尺寸和(he)性能(neng)具(ju)有(you)極其(qi)重(zhong)要的影響(xiang)。當(dang)其(qi)超過(guo)材(cai)料的屈服強度時，將導致工件變形。當(dang)超過(guo)材(cai)料的強度極限時，工件將破(po)裂(lie)。這是其(qi)有(you)害(hai)的一面，應(ying)減(jian)少和(he)消除(chu)。但是，在某些條件下，控制(zhi)應(ying)力(li)(li)使(shi)其(qi)合理(li)(li)分布(bu)(bu)(bu)可以改善零件的機(ji)械性能(neng)和(he)使(shi)用壽命，從而使(shi)它(ta)們有(you)害(hai)無益。分析鋼在熱處(chu)理(li)(li)過(guo)程中的應(ying)力(li)(li)分布(bu)(bu)(bu)和(he)變化，使(shi)其(qi)合理(li)(li)分布(bu)(bu)(bu)，對于提高產品質(zhi)量具(ju)有(you)深遠(yuan)的現(xian)實(shi)意義(yi)。例如，表面殘余(yu)壓應(ying)力(li)(li)的合理(li)(li)分布(bu)(bu)(bu)對零件使(shi)用壽命的影響(xiang)已引(yin)起廣泛關注。

鋼的熱處理應力

在工件的加熱和冷卻過程中，由于表面層和型芯的冷卻速度和時間不一致，會形成溫度差，這將引起不均勻的體積膨脹和收縮并產生應力，即熱應力。在熱應力的作用下，表面溫度低于纖芯，收縮率大于纖芯，這導致纖芯拉伸。冷卻完成后，由于芯的最終冷卻量無法自由收縮，芯被壓縮。在緊張之下。即，在熱應力的作用下，工件的表面最終被壓縮并且芯被拉動。這種現象受諸如冷卻速率，材料成分和熱處理工藝等因素的(de)(de)影響。當冷卻(que)速度越(yue)快時，碳(tan)含量和合金組(zu)成越(yue)高，則在(zai)冷卻(que)過程(cheng)中(zhong)在(zai)熱(re)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)下(xia)產生的(de)(de)不均(jun)勻塑性變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)越(yue)大，殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)越(yue)大。另(ling)一方(fang)面，由(you)于在(zai)熱(re)處(chu)理過程(cheng)中(zhong)鋼的(de)(de)結(jie)(jie)構變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)，即奧氏(shi)體(ti)向馬(ma)氏(shi)體(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)，比容的(de)(de)增加將伴隨著工件(jian)體(ti)積的(de)(de)擴(kuo)大。強調。組(zu)織應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)最(zui)終結(jie)(jie)果是表層(ceng)處(chu)于拉伸應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)下(xia)，而(er)芯層(ceng)處(chu)于壓縮應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)下(xia)，與(yu)熱(re)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)正好相反。結(jie)(jie)構應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)大小與(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)區(qu)中(zhong)材料的(de)(de)冷卻(que)速率(lv)，形(xing)狀和化(hua)學(xue)成分有關。