消除残存应力的方法金属时效处理之巴公井开
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消除残存应力的方法金属时效处理
金属工件铸件、锻件、焊接件在冷热加工过程中都会发生残存应力，残存应力值高者（单位为Pa）在屈服极限附近构件中的残存应力大多数表示出很大的有害作用；如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂，由于残存应力的松弛，使零件发生变形，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残存应力就十分需要了，特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的，由残存应力引起的疲劳失效更不容忽视。
目前的针对残存应力的分歧处理方法有：自然时效方法和人工时效方法（包含热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效）
1、自然时效适合：热应力（铸造锻造过程中发生的残存应力）冷应力（机械加工过程中发生的残存应力）焊接应力（焊接过程中发生的应力）
自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外，依靠大自然的力量，经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变更，给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下，促使残存应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。
自然时效降低的残存应力不大，但对工件尺寸稳定性很好，原因是工件经过长时间的放置，石墨尖端及其他线缺陷尖端附近发生应力集中，发生了塑性变形，松弛了应力，同时也强化了这部分基体，于是该处的松弛刚度也提高了，增加了这部分材质的抗变形能力，自然时效降低了少量残存应力，却提高了构件的松弛刚度，对构件的尺寸稳定性较好，方法简单易行，但生产周期长占用场地大，不容易管理，不克不及及时发现构件内的缺陷，已逐渐被淘汰。
2、热处理时效适合：热应力（铸造锻造过程中发生的残存应力）冷应力（机械加工过程中发生的残存应力）焊接应力（焊接过程中发生的应力）
热时效处理是传统的消除残存应力方法。它是将构件由室温缓慢，均匀加热至550℃左右，保温48小时，再严格控制降温速度至150℃以下出炉。
热时效工艺要求是严格的，如要求炉内温差不大于±25℃，升温速度不大于50℃小时，降温速度不大于20℃小时。炉内最高温度禁绝超出570℃，保温时间也不容易过长，如果温度高于570℃，保温时间过长，会引起石墨化，构件强度降低。如果升温速度过快，构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多，构件各部分的温差急剧增大，会造成附加温度应力。如果附加应力与构件自己的残存应力叠加超出强度极限，就会造r