殘留應(yīng)力基本概述

零件表層殘留應(yīng)力來源于塑性變形、熱變形和相變作用，即：由于切削中塑性變形不均衡而產(chǎn)生的塑性變形應(yīng)力，由于切削熱作用而產(chǎn)生的熱變形應(yīng)力；由于金相組織變化，比容不同而引起的相變應(yīng)力 。

零件表層觀留應(yīng)力往往可高達10^9N/m^2，可延至表面下125

零件表層戲留應(yīng)力對零件加工精度、疲勞強度、使用壽命等都有很大影響。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，研究其發(fā)生原因及規(guī)律是十分必要的。

殘留應(yīng)力的測量方法，根據(jù)測量原理可分為機械與物理測定法。

殘留應(yīng)力機械測定法

機械測定法是把存在殘留應(yīng)力的部分，用切削或腐蝕的方法逐層除去，使剩余部分消除了部分應(yīng)力，并相應(yīng)產(chǎn)生變形，測定此變形量，即可推算殘留應(yīng)力。應(yīng)用這一方法，可根據(jù)零件不同形狀（圓筒、圓板、球等），從表面向內(nèi)或從內(nèi)向外逐層切割或腐蝕，即可求得殘留應(yīng)力分布狀態(tài)。此法可以測得宏觀及微觀的平均殘留應(yīng)力。其優(yōu)點是簡單易行，缺點是是被測零件被切割而破壞。

殘留應(yīng)力物理測定法

物理測定法有磁性法及X射線法。磁性法是利用材料在應(yīng)力作用下磁性質(zhì)的變化原理，這僅適用于磁性材料。X射線法是利用X射線在金屬材料（品晶體結(jié)構(gòu)）內(nèi)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的原理。此法的優(yōu)點是不需破壞披測零件，并且可以測定宏觀及微觀區(qū)域的應(yīng)力。X射線法獲得了廣泛應(yīng)用。

消除工件中殘留應(yīng)力的方法有自然時效、熱時效和共振法等 ，現(xiàn)分述如下。

殘留應(yīng)力自然時效

將鑄件露天放置半年至一年多，可以自然地、非常慢地發(fā)生變形，從而使殘留應(yīng)力松弛或部分消除，此法稱自然時效。雖然不需要任何附加設(shè)備，但生產(chǎn)周期長和占地面積大，而且消除殘留應(yīng)力不徹底.

殘留應(yīng)力熱時效

將鑄件加熱到合金的彈塑性狀態(tài)的溫度范圍，使殘留應(yīng)力得以消除，然后冷卻到常溫，并且在冷卻過程中盡量避免重新產(chǎn)生殘留應(yīng)力，此法稱為熱時效（亦稱人工時效、消除內(nèi)應(yīng)力退火等）。

熱時效的加熱速度、時效溫度、保溫時間和冷卻速度等一系列工藝參數(shù)，要根據(jù)合金性質(zhì)、銬件結(jié)構(gòu)和原始冷卻條件的特點來規(guī)定。一般的規(guī)律是將鑄件緩慢加熱到合金的彈塑性狀態(tài)的溫度范圍，保溫一定時間后，再縵慢地冷卻。

對于具體鑄件的熱時效規(guī)范，可通過實驗或參考生產(chǎn)中所累積的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定出最合適的工藝參數(shù)，做到既消除了殘留應(yīng)力，又能有較高的生產(chǎn)率。

時效爐爐溫均勻與否，對消除原有殘留應(yīng)力和形成新的殘留應(yīng)力都有很大的影響，時效爐溫度差應(yīng)盡可能小。

通常熱時效是在零件粗切加工以后進行的，這樣既有利于原有殘留應(yīng)力的消除，又可以避免在熱時效后經(jīng)粗切削加工而產(chǎn)生新的殘留應(yīng)力。

殘留應(yīng)力共振法

這種方法是將鐘件在共振頻率下報動10~60分鐘，以達到消除殘留應(yīng)力的目的。根據(jù)資料介紹，共振法消除應(yīng)力的裝置是由一個振動器和一個控制箱組成。振動器是一個在驅(qū)動軸上裝有偏心體的電動機。工作時，直接把振動器牢固地夾在鑄件中部或一端（小件則裝在振動臺上）。根據(jù)鑄件大小、形狀，用改變偏心的辦法來調(diào)整電動機輸出功率（20~100%），再根據(jù)鑄件材料的共振值來改變電動機的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)振動器的振動頻率（400~6000次/秒）。為了知道是否已達到共振頻率，還有一個聲波放大器夾緊在鑄件上，它吸收振動井將振動傳至控制箱內(nèi)，在此將振動放大，同時在表盤上指示出來。調(diào)整振動器的電動機轉(zhuǎn)速，當(dāng)表盤上顯示最大讀數(shù)時就說明電動機轉(zhuǎn)速已達到共振頻率。

與自然時效或熱時效方法相比，共振法消除殘留應(yīng)力的顯著優(yōu)點是：時間短，設(shè)備費用低；動力小，一馬力的振動器就能處理50噸以上的件；結(jié)構(gòu)輕便，易于操作；無氧化皮和尺寸變化；不受熱時效時鑄件尺寸的限制，并且也沒有因熱時效不當(dāng)而產(chǎn)生熱應(yīng)力甚至發(fā)生裂紋的間題。共振法節(jié)省人力和燃料，便于生產(chǎn)的機械化和自動化。2100433B

中文名稱

殘留差錯率

英文名稱

residual error rate

定　　義

未檢出的錯誤報文數(shù)與發(fā)送報文總數(shù)之比。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級學(xué)科），調(diào)度與通信、電力市場（二級學(xué)科）