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振動時效消除殘余應(yīng)力的應(yīng)用效果淺談
點(diǎn)擊次數(shù):2297 更新時間:2016-01-20
     振動時效(VSR)對降低或勻化金屬結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力,提高抗動載變形能力,穩(wěn)定尺寸精度和防止裂紋有非常好的效果:
 
⑴降低工件內(nèi)殘余應(yīng)力(峰值)30%-80%,與傳統(tǒng)的熱時效(TSR)相當(dāng),工件無氧化脫碳現(xiàn)象,無需清理氧化皮,減少了輔助工時。
 
⑵與TSR相比提高了工件抗載荷變形能力,振動時效工藝的應(yīng)用使工件抗靜載變形能力提高30%以上,抗動載變形能力提高1-3倍多。
 
⑶是目前超大型結(jié)構(gòu)件和多種材料組合的結(jié)構(gòu)件*時效方法,振動時效還適用于二次時效(一般在半精加工后),是*不受場地、環(huán)境、工序和工件形狀限制的處理方法。
 
    振動時效(VSR)消除殘余應(yīng)力使工件獲得尺寸穩(wěn)定性的機(jī)理可以從宏觀和微觀兩方面解釋:
 
    宏觀上,當(dāng)σ動+σ殘≥σS時(σ動--激振器施加給工件的周期性動應(yīng)力,σ殘--殘余應(yīng)力,σS--材料屈服強(qiáng)度極限),工件會產(chǎn)生少量的塑性變形,使殘余應(yīng)力峰值下降,原來不穩(wěn)定的殘余應(yīng)力得到松弛和勻化。同時由于包*效應(yīng),經(jīng)一定時間的循環(huán)后,工件材料的當(dāng)量屈服強(qiáng)度由原來的σS上升,直到與所受的應(yīng)力相等,工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形,此時塑性變形變成彈性變形,工件的彈性性能得到強(qiáng)化,從而使工件的幾何尺寸趨于穩(wěn)定。
 
    微觀上,因金屬具有將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能的性質(zhì),即使在σ動+σ殘≤σS時,也會產(chǎn)生微觀的塑性變形。其機(jī)理為:由振動輸入的活化能使位錯移動,在位錯塞積群的前沿引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生塑性變形;同時,遷移的位錯切割位錯群,以致使位錯釘孔,材料基體得到強(qiáng)化,使松弛剛度增大,工件獲得尺寸穩(wěn)定性。

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