消除内应力
消除内应力说明
![消除内应力说明](https://img.taocdn.com/s3/m/b307b92387c24028915fc399.png)
说明:塑料制品退火处理的目的是消除内应力。
比如在制品薄厚的交接部位,厚的部位降温慢、薄的部位降温快些,则连接处发生不均匀收缩,结果这里有应力集中现象。
在有金属镶件的四周,这种现象更明显。
如不进行退火处理,过段时间,在应力集中部位会产生裂纹,甚至开裂或者变形。
退火方法:一般是把制品浸在热油或热水中,也可在热风循环中,按塑料品种的不同,调节退火温度,一般用低于制品热变形温度10-20度,过高温度中制品要变形,但不能温度过低,过低温度退火,不能达到退火效果。
几种常用塑料的退火条件见下表:。
消除工件内应力的热处理方法
![消除工件内应力的热处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/bcf1a32c00f69e3143323968011ca300a7c3f602.png)
消除工件内应力的热处理方法1. 内应力是什么?内应力,听起来是不是很专业?其实就是工件在制造过程中,由于各种原因,比如冷却速度不均匀、加工过程中的变形等,导致的内部压力。
这就像一个人被压得喘不过气来,心里总是有种不舒服的感觉,时不时还得爆发一下。
工件也一样,如果内应力得不到处理,可能会在使用中出现裂纹,或者直接导致失败。
哎,这可真是让人心疼啊!所以,咱们今天要聊聊,怎么通过热处理来消除这些“隐形”的内应力。
别担心,不会让你觉得枯燥无味,我会用轻松幽默的方式,把这些技术性内容讲得简单明了。
准备好了吗?2. 热处理的原理2.1 加热和冷却首先,热处理的核心在于“加热”和“冷却”。
就像你在冬天想喝热汤一样,先把水加热,然后再让它慢慢冷却。
工件也是如此,通过加热到一定温度,让金属内部的分子运动起来,打破那种沉闷的内应力。
想象一下,金属的分子就像聚在一起的小伙伴,热了一下,大家都开始蹦跶,内应力自然就被“舞动”给消除了一部分。
不过,这个过程可不能马虎,冷却速度也要控制好。
有些材料需要慢慢降温,像是给它们一个温柔的拥抱,而有些则可以快速冷却,犹如给它们来个猛然的“冷水浴”。
不同的工件、不同的材料,处理方式也各有千秋,真是让人琢磨不透!2.2 热处理的类型说到热处理,种类可多了,咱们最常见的有退火、正火、淬火和回火。
听起来很复杂,其实就像点菜一样,各有各的特色。
退火:简单来说,就是把工件加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却。
就像给工件一个大大的安慰,让它放松心情,内应力自然就消失得无影无踪。
正火:这个有点像“火锅”,把工件放在高温中,然后再在空气中冷却。
能提高它的力学性能,让工件“练出一身好本领”。
淬火:别小看这个名字,淬火可是个狠角色!加热后迅速冷却,强大的冷却速度让内应力瞬间消失,但这也会让工件变得脆弱,需要再来一次回火,才能让它强壮起来。
3. 热处理的好处3.1 提高性能那么,热处理的好处有哪些呢?首先,它能显著提高工件的力学性能。
消除内应力的方法
![消除内应力的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/feab6fbda417866fb94a8e4b.png)
消除内应力的方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1消除内应力的方法1,震动消除应力,振动消除应力简介振动时效又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接结构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,消除其残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。
这种工艺具有耗能少、时间短、效果显着等特点。
近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。
振动时效的实质是以振动的形式给工件施加附加应力, 当附加应力与残余应力叠加后, 达到或超过材料的屈服极限时, 工件发生微观塑性变形, 从而降低和均化工件内的残余应力, 并使其尺寸精度达到稳定.在工件上施加附加应力的方法有很多种。
施加静力或静力矩也可得到消除应力、稳定精度的效果,这就是静态过载法以动力形式施加的附加应力也可以是冲击、随机振动或周期振动,周期振动中包括共振。
在本世纪五十年代前后,随着现代科学技术的发展,振动理论、测试技术和激振设备都得到迅速发展,从而发现,在工件的共振频率下进行振动,可以缩短振动处理时间,消除应力和稳定精度的效果更好,能源消耗也最少。
同时出现了相应的振动设备。
这种新型的振动时效工艺和设备的出现,立即受到各国的高度重视,迅速应用于生产实践中。
目前各国采用的振动时效工艺,大多数是共振时效。
这种工艺是将激振器牢固地夹持在被处理工件的适当位置上,通过振动设备的控制部分,根据工件的大小和形状调节激振力,并根据工件的固有频率调节激振频率,直至使联结在工件上的振动传感器(速度计或加速度计)所接收的信号达到一个最大值。
这时标志工件已达到共振。
在这种状态下持续振动一段时间,即可达到消除应力、稳定尺寸精度的目的。
由于这种工艺日趋成熟,振动和控制设备日臻完善,振动时效已为十多个工业发达国家广泛采用。
美国某应力消除公司,进行5000多项振动时效处理,结果分析成本仅为热时效的10%,在消除应力方面完全可取代热时效。
英国和西德对飞机装配型架的焊接梁和框架普遍采用了振动时效,苏联金属切削机床实验科学研究院将振动时效工艺推荐给各机床厂,某些重型机床厂的大件和基础零件全部采用了振动时效。
消除内应力的热处理方法
![消除内应力的热处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/b12f8d4d6d85ec3a87c24028915f804d2b16870e.png)
消除内应力的热处理方法一、退火处理退火是最常用的热处理方法之一,主要通过加热材料至一定温度,然后缓慢冷却的过程来消除材料内部的应力。
退火处理可以分为全退火和局部退火两种方式。
全退火是将整个材料都加热至适当温度,并保持一段时间,然后缓慢冷却。
全退火可以消除材料中的组织缺陷和应力,提高材料的塑性和韧性。
局部退火是对材料的某一部分进行退火处理。
这种方法通常用于对焊接接头、工件表面等局部区域进行处理,以消除局部区域的应力。
二、淬火处理淬火是一种通过将材料加热至临界温度,然后迅速冷却的方法,以使材料快速达到硬化状态。
淬火处理可以改变材料的组织结构,消除内部应力,并提高材料的硬度和强度。
常见的淬火介质有水、油和气体等。
淬火的过程中,由于材料表面和内部的温度差异,会产生冷却应力,这可能导致材料产生变形和开裂。
因此,在淬火处理后,通常需要进行回火处理,以消除淬火过程中产生的应力。
三、时效处理时效处理是指将材料在一定温度下保持一段时间,以改变材料的组织结构和性能的方法。
时效处理可以消除材料中的残余应力,并使材料具有更好的稳定性和抗变形能力。
时效处理通常应用于高强度合金材料,如铝合金、镍基合金等。
在时效过程中,材料的晶粒和析出物会发生变化,从而改变材料的性能。
四、焊后热处理在焊接过程中,由于局部加热和快速冷却,会导致焊接接头产生应力集中和变形。
为了消除这些应力和变形,常常需要进行焊后热处理。
焊后热处理包括回火处理和退火处理。
回火处理是将焊接接头加热至一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却的过程。
退火处理是将焊接接头整体加热至一定温度,并保持一段时间,然后缓慢冷却。
通过焊后热处理,可以使焊接接头中的应力得到释放,改善焊接接头的组织和性能。
退火处理、淬火处理、时效处理和焊后热处理是常用的消除内应力的热处理方法。
不同的材料和工艺需要选择适合的热处理方法,以达到消除内应力、改善材料性能的目的。
热处理过程中需要严格控制温度和冷却速率,以保证处理效果。
内应力的产生及消除方法
![内应力的产生及消除方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a7ca066559fb770bf78a6529647d27284b733794.png)
内应力的产生及消除方法内应力是指物体内部各部分之间以及各个分子之间产生的相互作用力。
内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响,而内应力的消除可以通过物体的形状恢复或有效地去除外部作用力来实现。
下面将详细介绍内应力的产生及消除方法。
一、内应力的产生1.形状变化:当物体的形状发生变化时,内部各部分之间的相互作用力会发生变化,产生内应力。
例如,当拉伸金属丝时,金属丝内部的晶格结构发生变形,使金属丝受到拉伸内应力。
2.外部作用力:当物体受到外部作用力时,外部作用力在物体内部传递,使内部各部分之间产生相互作用力,产生内应力。
例如,当压缩弹簧时,弹簧内部的分子间相互作用力增大,产生压缩内应力。
3.温度变化:当物体受到温度变化时,物体的形状会产生变化,分子之间的相互作用力也会发生变化,从而产生内应力。
例如,当金属材料受到高温热膨胀时,内部分子间的相互作用力会增大,产生热膨胀内应力。
二、内应力的消除方法1.形状恢复:通过改变物体的形状,使内部各部分之间的相互作用力恢复到原始状态,从而消除内应力。
例如,当金属材料受到变形时,可以通过加工、锻造等方法来恢复其原始形状并消除内应力。
2.降低外部作用力:减小物体受到的外部作用力,从而减小内部各部分之间的相互作用力,进而消除内应力。
例如,当弹簧受到压缩时,可以减小外部作用力来消除内应力。
3.控制温度变化:通过控制物体所处的温度,使其形状保持稳定,从而减小内应力。
例如,在制造金属制品时,可以控制金属材料的加热和冷却过程,以避免或减小温度变化引起的内应力。
4.应力放松:通过在物体上施加一个与内应力相反方向的应力来消除内应力。
例如,当金属材料受到弯曲后,可以施加相反方向的拉伸力来消除内应力。
5.材料选择:选择具有较小内应力的材料来制造物体,从而减小内应力的产生。
例如,选择材料的热膨胀系数较小的特性,可以减小温度变化引起的内应力。
综上所述,内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响。
退火消除内应力的机理
![退火消除内应力的机理](https://img.taocdn.com/s3/m/44a88e49df80d4d8d15abe23482fb4daa48d1d12.png)
退火消除内应力的机理引言:退火是一种常见的金属加工工艺,通过加热和冷却过程中的晶格再排列,来消除材料内部的应力。
本文将详细介绍退火消除内应力的机理,以及其在金属加工中的重要性。
一、退火的定义和作用退火是指将材料加热到一定温度,保持一定时间后再缓慢冷却的过程。
通过这种方法,可以使材料内部的应力得到释放和消除,从而提高材料的机械性能和稳定性。
二、退火的机理1. 晶体结构的再排列退火过程中,材料的晶体结构会发生再排列。
晶体内部的位错和缺陷会通过原子的扩散运动,重新分布和排列,从而减少晶界和位错的密度,进而降低材料的内部应力。
2. 晶粒长大和细化退火过程中,晶粒的尺寸会发生变化。
在加热过程中,原子的扩散速度增加,晶粒会长大;而在冷却过程中,原子的扩散速度减慢,晶粒会细化。
晶粒的长大和细化可以改变材料的内部应力分布,进而减小应力集中区域,提高材料的抗应力集中能力。
3. 残余应力的释放退火过程中,材料中的残余应力会逐渐释放。
在加热过程中,材料内部的应力会逐渐减小,达到平衡状态;在冷却过程中,由于晶体结构的再排列,材料的内部应力会进一步减小,直至消除。
三、退火对材料性能的影响1. 提高材料的塑性和韧性退火可以使材料的晶体结构更加均匀和稳定,减少内部应力和缺陷,从而提高材料的塑性和韧性。
在退火后的材料中,原子的扩散能力增强,晶体结构更加完善,有利于材料的变形和形变。
2. 改善材料的硬度和强度虽然退火可以提高材料的塑性和韧性,但同时也会降低材料的硬度和强度。
在退火过程中,晶界和位错的密度减小,晶粒尺寸增大,导致材料的强度降低。
因此,在金属加工过程中,需要根据实际需求来选择合适的退火工艺,以平衡材料的硬度和韧性。
3. 优化材料的微观组织和性能退火可以优化材料的微观组织和性能。
通过合理的退火工艺,可以调控材料的晶粒尺寸、晶界特征和位错密度,从而改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性。
四、退火在金属加工中的应用退火是金属加工工艺中不可或缺的环节。
焊接件消除内应力的方法
![焊接件消除内应力的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/e73c2c29fd4ffe4733687e21af45b307e871f9df.png)
焊接件消除内应力的方法
焊接件消除内应力的方法可以分为以下几种:
1. 变形控制:焊接变形是焊接件内应力的主要原因之一,因此可
以通过控制焊接变形,减少内应力的产生。
控制焊接变形的方法包括
控制焊接速度、焊接位置、焊接角度、焊接应力等因素。
2. 冷却处理:在焊接过程中,可以通过给予适当的冷却处理,降
低焊接接头的热应力,从而减轻内应力。
冷却处理的方法包括冷焊、
暂停焊接等。
3. 应力消除技术:应力消除技术是指在焊接过程中,通过施加一
定的压力或通过其他手段将焊接件内部的应力消除,从而减轻内应力
的产生。
常见的应力消除技术包括水压试验、超声波焊接、激光焊接等。
4. 组织调整:在焊接接头的组织调整中,可以通过改变焊接接头
的熔池形态、晶体组织、裂纹倾向等方面,调整焊接接头的组织和性能,从而减轻内应力的产生。
5. 后处理方法:在焊接完成后,可以通过后处理方法,如后热、砂轮抛光、表面涂层等,改善焊接接头的外观和性能,减轻内应力的产生。
需要注意的是,不同的焊接件、不同的内应力状况和不同的应用
场景,可以采用不同的消除内应力方法。
因此,在实际应用中,需要根
据具体情况选择适当的方法。
焊接结构件消除内应力退火工艺守则
![焊接结构件消除内应力退火工艺守则](https://img.taocdn.com/s3/m/b745f74b02d8ce2f0066f5335a8102d277a26144.png)
焊接结构件消除内应力退火工艺守则焊接结构件在焊接过程中会产生内应力,这些内应力可能会导致结构件出现变形、裂纹和性能降低等问题。
为了消除这些内应力,一种常用的方法是通过退火工艺来处理焊接结构件。
下面是焊接结构件消除内应力退火工艺的守则:一、选择合适的退火工艺:1.退火温度的选择:退火温度应根据焊接材料的类型和厚度来确定。
一般来说,退火温度越高,内应力消除的效果越好,但过高的温度可能会引起晶粒长大和变形。
因此,在选择退火温度时需要考虑这两个因素的平衡。
2.退火时间的确定:退火时间应根据焊接结构件的厚度和材料的类型来确定。
一般来说,较厚的结构件需要较长的退火时间,以确保内部的应力能够充分消除。
3.退火冷却方式的选择:退火冷却方式有空气冷却、水冷却和油冷却等。
选择合适的冷却方式可以避免结构件因冷却速度过快而导致的内部变形和裂纹。
二、控制退火工艺的执行:1.控制退火温度的均匀性:在退火过程中,要确保结构件的温度分布均匀。
可以通过采用加热方式或者在退火过程中进行适当的翻面来控制温度的均匀性。
2.控制退火时间的准确性:退火时间应严格控制,以确保结构件的内应力能够充分消除。
可以通过在退火过程中进行监测和记录来控制退火时间的准确性。
3.控制退火冷却速度:退火冷却速度不能过快,否则可能会引起结构件的变形和裂纹。
可以通过改变冷却介质的性质或者调整冷却介质的温度来控制退火冷却速度。
三、注意焊接结构件的预处理:1.去除焊接结构件表面的油污和氧化物等杂质,以避免这些杂质在退火过程中产生不良影响。
2.控制焊接结构件的加热速度和温度分布,以避免在焊接过程中产生过高的内应力。
以上就是焊接结构件消除内应力退火工艺的守则。
通过合理选择退火工艺以及控制退火工艺的执行,可以有效地消除焊接结构件的内应力,提高结构件的性能和耐久性。
退火消除内应力的机理
![退火消除内应力的机理](https://img.taocdn.com/s3/m/27790532b42acfc789eb172ded630b1c59ee9ba0.png)
退火消除内应力的机理
退火是一种常用的金属材料处理方法,其主要目的是通过加热和冷却的过程来消除金属材料中的内应力。
内应力是在金属材料制造过程中产生的,其来源包括板材切割、焊接、锻造、淬火等。
内应力会导致金属材料中的微观结构发生变化,从而影响材料的性能和使用寿命。
退火消除内应力的机理是通过加热金属材料至一定温度,使其达到材料的再结晶温度,然后将其冷却至室温。
在这个过程中,金属材料的晶体结构会重新排列,从而消除内应力。
具体来说,退火过程中,金属材料中的晶体结构会发生变化,原本存在的位错和其它缺陷会发生滑移和重组,从而使材料中的内应力逐渐消失。
退火消除内应力的过程需要选择适当的温度和时间,以确保达到最好的效果。
退火温度和时间的选择取决于材料的类型、厚度、形状和工艺等因素。
一般来说,较高的退火温度和足够长的时间可以更完全地消除内应力,但过高的温度或时间可能会导致金属材料的性能下降或变形。
总之,退火是一种重要的金属材料处理方法,能够有效消除内应力,提高金属材料的性能和使用寿命。
在使用退火处理时,需要根据具体情况选择合适的温度和时间,以确保达到最佳效果。
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减少和消除内应力的工艺措施
![减少和消除内应力的工艺措施](https://img.taocdn.com/s3/m/ab42bf38f02d2af90242a8956bec0975f465a4a2.png)
减少和消除内应力是在材料加工和制造过程中非常重要的一项工艺措施,可以提高材料的稳定性和性能。
以下是几种常用的减少和消除内应力的工艺措施:
热处理:通过热处理过程,如退火、正火和淬火等,可以消除或减少材料中的内应力。
热处理过程中的温度和时间控制是关键,以确保材料达到适当的结构和性能。
机械加工:合理的机械加工过程可以减少材料中的内应力。
在机械加工过程中,应避免过度切削、过快进给和过大的切削力,以减少材料的变形和残余应力的产生。
冷却控制:在材料的冷却过程中,控制冷却速率和温度梯度可以有效减少内应力的产生。
避免突然的冷却和温度变化,采用逐渐降温或恒温冷却等方式可以降低内应力。
应力释放:对于大型结构或复杂形状的材料,应力释放是减少内应力的重要工艺措施。
应力释放可以通过热处理、振动或退火等方法来实现,以消除材料中的残余应力。
压应力引入:在一些情况下,可以通过施加压应力来抵消材料中的内应力。
压应力可以通过轧制、拉伸和锤击等方法引入,以提高材料的强度和稳定性。
合理设计和工艺控制:在材料的设计和加工过程中,应考虑材料的性质、工艺参数和工艺顺序等因素,以减少内应力的产生。
合理的设计和工艺控制可以最大程度地降低内应力的存在。
消除玻璃内应力的方法
![消除玻璃内应力的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/0b00566fbc64783e0912a21614791711cc7979b9.png)
消除玻璃内应力的方法玻璃作为一种常见的材料,广泛应用于建筑、家居、电子产品等多个领域。
然而,在制造和使用过程中,玻璃可能会产生内应力。
内应力是指材料内部各部分之间的相互挤压或拉伸的力量,可能导致玻璃破裂或变形。
因此,消除玻璃内应力对于提高产品的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍几种消除玻璃内应力的方法。
1.热处理热处理是消除玻璃内应力的常用方法。
通过将玻璃加热至接近其软化点,然后缓慢冷却,可以减小或消除内应力。
在热处理过程中,玻璃内部的原子或分子的运动速度会减缓,从而使内应力得到释放。
这种方法的优点是简单、高效,适用于大多数玻璃材料。
然而,热处理过程需要严格控制温度和冷却速度,否则可能导致玻璃开裂或变形。
2.化学处理化学处理是通过向玻璃中添加特定的化学物质来消除内应力。
这些化学物质可以与玻璃中的成分发生反应,改变其内部结构,从而减小内应力。
常用的化学处理方法包括离子交换法和表面涂层法。
离子交换法是将一种与玻璃中的离子大小相近的离子加入到玻璃中,通过离子交换来改变玻璃的内部结构。
表面涂层法是在玻璃表面涂覆一层特殊的涂层,通过涂层的收缩和扩张来消除内应力。
化学处理的优点是可以在不改变玻璃外部形态的情况下消除内应力,但处理时间和成本较高。
3.机械处理机械处理是通过施加外部力来消除玻璃内应力。
这种方法通常适用于具有较大内应力的玻璃材料。
机械处理包括振动、冲击和压力等方法。
振动和冲击可以通过施加周期性的力来使玻璃内部的内应力得到释放,而压力法则是通过施加均匀的压力来减小内应力。
机械处理的优点是简单易行,但可能会对玻璃造成一定的损伤或变形。
4.激光处理激光处理是一种新兴的消除玻璃内应力的方法。
通过使用高能激光束对玻璃表面进行扫描,可以产生局部的高温高压,使玻璃内部的原子或分子的运动速度加快,从而释放内应力。
激光处理的优点是精度高、无接触、无损伤,适用于各种形状和尺寸的玻璃材料。
然而,激光处理需要昂贵的设备和专业的操作人员,成本较高。
消除内应力
![消除内应力](https://img.taocdn.com/s3/m/a04675472e3f5727a5e9627e.png)
消除内应力由于固化时的体积收缩和线膨胀系数差异所存在于粘接体系内部的应力称为内应力。
内应力的产生来自于如下几方面:1、胶粘剂固化时的体积收缩除了压敏胶和密封胶外,通过溶剂挥发而硬化的胶粘剂,产生体积收缩是不言而喻的。
由化学反应固化发生体积收缩也是很容易理解的,当聚合时,原来的范德华力结合变为共价键结合,从微观来看,分子之间的距离缩小,反映在宏观上必然是密度增加,体积缩小,这种由于体积收缩产生的内应力也称为收缩应力。
削弱界面的粘附力是粘接强度下降的主要原因,回大大缩短粘接部件的使用寿命。
可以说胶粘剂固化时产生的内应力是一种潜在的破坏因素。
2、胶层与被粘物线膨胀系数的差异在固化后的使用过程中,因胶层与被粘物线膨胀系数的差异而在温度变化时引起的热应力,是一种潜在的内应力,因为当温度均匀后热应力则消失。
3、胶层吸收水分而产生溶胀由于吸收水分后溶胀,产生体积膨胀,也会产生内应力。
4、界面上气泡和夹入空气粘接界面在工艺过程中如果处理不当而留下气泡或空气,也会引起内应力。
内应力对粘桌性能有着重要的影响,一般内应力大,粘接强度小;内应力小,粘接强度大。
因此应设法消除或减少内应力,可有如下一些方法。
1、采用零膨胀粘接技术应用各种膨胀单位与树脂进行共聚合时,由于膨胀单体在聚合反应中发生了化学键的变化,引起的总效应是聚合物体积发生膨胀。
应用零膨胀性能的新型胶粘剂,能够获得无内应力的粘接。
利用膨胀单体实验,能使固化过程中的体积变化趋近于零,此时材料强度能达极大值。
2、降低固化反应活性固化反应产生的放热温度越低,内应力越小。
固化温度不宜过高,应取最低的起始反应温度,以延长固化时间,使分子不致运动太厉害,以免造成过大的收缩率,而使内应力增大。
在凝胶固化后继续加热固化,应采用阶梯式升温方式。
3、在胶粘剂中加入活性增韧剂加入脂肪长链并带有活性基因的增韧剂,会在固化的体形结构中形成长链的韧性桥键,提高了韧性和延伸率,降低了弹性模量。
退火消除内应力的机理
![退火消除内应力的机理](https://img.taocdn.com/s3/m/35379756c381e53a580216fc700abb68a982ade3.png)
退火消除内应力的机理引言:退火是一种常见的金属热处理方法,通过控制金属的温度和时间,使其内部应力得到释放和平衡,从而改善材料的力学性能和结构稳定性。
本文将探讨退火消除内应力的机理,旨在帮助读者更好地理解退火对材料的影响。
一、退火的基本原理退火是通过加热金属至一定温度,然后缓慢冷却的过程。
在加热过程中,金属内部的晶粒开始生长,晶界的迁移和重排使得内部应力逐渐释放。
而在冷却过程中,晶粒逐渐细化,晶界的移动受到限制,从而使得材料的内部应力得到进一步缓解。
二、晶界的调整与内应力的消除晶界是金属内部晶粒之间的结构界面,它对材料的力学性能和结构稳定性起着重要作用。
在退火过程中,晶界的移动和重排是内应力消除的关键因素之一。
晶界的移动可以通过晶体内部的位错滑移和晶界扩散来实现。
位错滑移是指晶体中的原子沿晶面滑动,从而使得晶界的位置发生变化。
晶界扩散是指晶界两侧原子的相互交换,从而改变晶界的结构。
晶界的重排主要指晶界角的调整。
晶界角是晶界的交界处所形成的角度,它与晶粒的朝向和晶粒大小有关。
退火过程中,晶界角的调整可以使得晶界位置的不稳定性得到消除,从而减小内应力的存在。
三、晶粒的细化与内应力的缓解晶粒是金属材料内部的基本结构单元,它的尺寸和排列方式对材料的性能具有重要影响。
在退火过程中,晶粒会发生生长和细化的过程,从而改变材料的结构和性能。
晶粒的生长是指晶粒的尺寸逐渐增大。
在退火过程中,晶界的移动和晶粒的合并使得晶粒尺寸逐渐增大,从而减小晶界的数量和面积,进而减小内应力的存在。
晶粒的细化是指晶粒的尺寸逐渐减小。
在冷却过程中,晶界的移动受到限制,晶粒无法继续生长,从而使得晶粒尺寸逐渐减小。
细小的晶粒具有更高的晶界密度,晶界的能量更容易释放,从而减小内应力的存在。
四、应力平衡与内应力的消除内应力是材料内部的应力分布,它是由外部作用力和内部结构变化引起的。
在退火过程中,应力的平衡是内应力消除的关键因素之一。
应力的平衡主要通过晶界的移动和晶粒的细化来实现。
内应力的产生及消除方法
![内应力的产生及消除方法](https://img.taocdn.com/s3/m/724b686dae45b307e87101f69e3143323968f53e.png)
内应力的产生及消除方法内应力(Internal stress)是指物体内部各部分之间存在的相互作用力引起的应力状态。
内应力的产生与消除方法有很多,下面我们将从不同的角度进行分析。
1.应力形成的原因:-外部载荷的作用:物体受到外部载荷的作用时,会产生内应力。
比如,将一根橡皮筋拉伸或扭曲,就会产生内部的应力。
-温度变化引起的热应力:当物体在温度变化过程中,不同部分的热胀冷缩系数不同,就会产生内应力。
比如,铁轨在夏天会出现膨胀,而在冬天会出现收缩,这就会产生内应力。
-材料变形引起的结构应力:当物体的构造发生变化时,比如材料的拉伸、挤压、弯曲等,就会产生内应力。
一般情况下,材料形变越大,其内应力越大。
2.内应力的消除方法:-增加材料的强度:制造材料时,可以采用强化处理等方法,增加其抗拉强度、硬度和韧性,从而减少通过力传递引起的内应力。
-采用功能材料:有些材料具有自愈合功能,如具有粘合性的材料,可以减少或消除内应力。
-控制材料的热处理过程:在材料加工的过程中,合理控制温度和冷却速度等参数,可以减少材料的热应力,并提高材料的稳定性。
-使用可调控的结构:采用可调控的结构设计,可以通过结构参数的调整来改变应力分布,从而降低局部的应力集中。
-合理设计构件形状:设计构件的形状时,应该尽量避免出现棱角、悬臂和尖突的结构,这样可以减少应力集中,从而减少内应力。
3.内应力的分析方法:-数值模拟分析:通过数学模型和计算机仿真,可以对材料的内应力进行数值模拟分析,从而找到应力的分布规律,并确定合理的消除应力的方法。
-压缩应力测试方法:利用压缩应力测试设备,可以对材料的内应力进行测试,从而确定合理的消除应力的方式。
-切割应力测试方法:通过在材料上进行切割应力测试,可以测量材料的内应力分布情况,进而找到消除应力的方法。
减少和消除内应力的工艺措施
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减少和消除内应力的工艺措施1.热处理热处理是一种常用的方法,可以通过加热和冷却的过程来改变材料的内部结构。
常用的热处理方法包括退火、正火和淬火。
退火能够减少和消除材料中的内应力,提高材料的延展性。
正火可以改变材料的晶粒结构,降低内应力的产生。
淬火能够使材料的硬度和强度提高,减少塑性变形,减少内应力的积累。
2.加工处理加工处理是指通过各种加工操作来减少和消除材料中的内应力。
常用的加工处理方法包括冷锻、有限形状精密锻造、等冷锻造、冷挤压等。
这些加工方法能够使材料在加工过程中产生塑性变形,减少内应力的积累。
3.调整工艺参数调整工艺参数是通过调整加工参数来减少和消除材料中的内应力。
常见的调整工艺参数包括材料的温度、应变速率、保温时间等。
适当调整这些参数,可以控制材料的塑性变形,减少内应力的产生。
4.表面处理表面处理是一种常用的方法,可以通过改变材料表面的性质来减少和消除内应力。
常用的表面处理方法包括化学处理、机械处理和热处理等。
化学处理可以通过控制材料的表面化学成分,改变材料表面的性质,减少内应力的产生。
机械处理可以通过机械研磨、抛光等方式,改变材料表面的形貌,减少内应力的积累。
热处理可以通过加热和冷却的过程,改变材料的表面结构,减少内应力的产生。
5.调整材料成分调整材料成分是一种常用的方法,可以通过改变材料的成分来减少和消除内应力。
常见的调整材料成分包括添加合金元素、控制材料的纯度等。
添加合金元素可以改变材料的晶格结构,减少内应力的产生。
控制材料的纯度可以减少杂质的存在,减小局部应力的差异,减少内应力的积累。
总结起来,减少和消除内应力是一项重要的工艺措施。
通过热处理、加工处理、调整工艺参数、表面处理和调整材料成分等方法,可以有效地减少和消除内应力,提高产品的稳定性和可靠性。
铝合金消除内应力的意义和作用
![铝合金消除内应力的意义和作用](https://img.taocdn.com/s3/m/85055a56640e52ea551810a6f524ccbff121cadf.png)
铝合金消除内应力的意义和作用铝合金是一种常见的工程材料,具有轻质、强度高、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
然而,在铝合金的制造过程中,常常会产生内应力,需要进行消除处理。
本文将探讨铝合金消除内应力的意义和作用。
首先,铝合金消除内应力的意义在于保证材料的稳定性和可靠性。
内应力是材料内部存在的力量,如果不及时消除,会导致材料变形、开裂等问题,降低材料的强度和耐久性。
特别是在高温环境下,内应力会更加明显,对材料的影响更为严重。
消除内应力可以提高材料的稳定性,保证其在使用过程中不会出现失效的情况,确保产品的质量。
其次,铝合金消除内应力的作用在于改善材料的加工性能。
内应力是由于材料内部的组织结构不均匀或材料加工过程中的变形产生的。
这些内应力会对材料的塑性变形和工艺性能产生不良影响,影响材料的成型性和加工性能。
通过消除内应力,可以改善材料的加工性能,使其更容易加工成型,提高生产效率和产品质量。
此外,铝合金消除内应力还可以提高材料的耐腐蚀性能。
内应力会使材料内部的晶粒结构产生变形和畸变,从而降低材料的晶粒尺寸和晶界面的完整性。
这些缺陷会成为腐蚀介质侵入的通道,加速材料的腐蚀速度和腐蚀程度。
消除内应力可以恢复材料的晶粒结构和晶界的完整性,从而提高铝合金的耐腐蚀性能,延长其使用寿命。
另外,铝合金消除内应力还有助于提高材料的性能和功能。
内应力会使材料的力学性能和物理性能发生变化,如强度、硬度、电导率等都会受到影响。
消除内应力可以使材料恢复到正常的力学状态,提高材料的性能和功能。
例如,在航空航天领域,铝合金材料的强度和刚度对于保证飞机的结构强度和安全性至关重要,消除内应力可以提高铝合金材料的强度和刚度,满足飞机的工程需求。
此外,铝合金消除内应力还可以改善材料的疲劳寿命和疲劳性能。
内应力是材料在加工和使用过程中积累的能量,会影响材料的疲劳性能。
内应力存在的材料更容易发生疲劳失效,降低材料的寿命。
消除工件内应力的热处理方法
![消除工件内应力的热处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/2f967b42dc36a32d7375a417866fb84ae45cc3dc.png)
消除工件内应力的热处理方法哎呀,这可是个大问题啊!咱们的工件在生产过程中,总会遇到各种各样的问题。
有时候,这些问题会导致工件内部产生应力,影响到工件的质量和使用寿命。
那么,怎么办呢?消除工件内应力的热处理方法,就是解决这个问题的好办法!我们来了解一下什么是内应力。
内应力,简单来说,就是物体内部各个部分之间的相互作用力。
这种作用力会导致物体发生变形、破裂等现象。
而在我们的工件中,内应力往往是导致工件出现裂纹、变形等问题的原因之一。
那么,如何消除这些内应力呢?其实,消除内应力的方法有很多种,其中最常用的就是热处理方法。
热处理是一种通过加热和冷却的方式,改变工件内部组织结构的方法。
通过热处理,我们可以使工件内部的应力得到释放,从而达到消除内应力的目的。
接下来,我们就来看一看热处理的具体步骤吧!我们需要将工件放入加热炉中进行加热。
这个过程叫做保温期。
在保温期内,加热炉会将工件加热到一定温度,使得工件内部的分子运动加剧,从而使内应力逐渐增大。
当加热到一定程度后,我们会将加热炉中的工件移出,进行冷却。
冷却过程分为两个阶段:快速冷却和慢速冷却。
快速冷却主要是通过水淬或油淬的方式,让工件迅速降温。
这样可以使工件内部的应力迅速释放出来。
而慢速冷却则是通过空气冷却或者自然冷却的方式,让工件逐渐降温。
这样可以让工件内部的结构更加致密,从而提高工件的强度和硬度。
经过这样的热处理过程之后,我们的工件就可以摆脱内应力的困扰了!当然啦,热处理方法还有很多种,不同的工件需要采用不同的热处理方法。
但是总的来说,热处理是一种非常有效的消除内应力的方法。
好了,今天的分享就到这里啦!希望大家对消除工件内应力的热处理方法有了更深入的了解。
以后在生产过程中遇到类似的问题,不妨试试这种方法吧!相信它一定会给你带来惊喜的效果!下次再见啦!。
消除内应力的方法
![消除内应力的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/4d3a9a3f5bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9ee4.png)
消除内应力的方法
1.舒缓身心:通过放松身体和心情,减少压力,获得放松和平静的感觉可以消除内应力。
2. 积极的社交活动:积极参与社交活动能够帮助消除内应力和孤独感。
在团队工作中或者网络上交流、分享经验、与他人保持沟通可以减轻自身的压力。
3. 运动:身体活动可以帮助消除紧张和压力。
行走、跳舞、游泳、瑜伽、跑步等都是良好的运动方式。
4. 制定健康的生活计划:应该尽可能地保持规律的生活方式。
这包括: 睡眠、饮食、工作等方面,都应该具有良好的时间安排和计划。
5. 学习新事物:学习新知识可以提供新的动力和挑战,有助于保持积极、有意义和生动的生活。
6. 找一份自己热爱的工作:找到自己热爱的工作可以激发人的内在动力,使自己更具自信和满足感。
7. 给自己定下小目标:不断的为自己设定目标,既能够激发自己的动力,也是检验自己的成长计划。
获得积极心态和一份平衡的生活可以有助于人们消除内应力。
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对应:消除内应力的方法1形变与应力关系材料的力学特性是指材料在外力的作用下,产生变形,流动与破坏的性质,反应材料基本力学性质的量主要有两类;一类是反应材料变形情况的量如模量或柔度,泊桑比;另一类是反应材料破坏过程的量,如比例极限,拉伸强度,屈服应力,拉伸断裂等作用。
从力学观?憧矗 牧掀苹凳且桓龉 潭 皇且桓龅恪?BR>2应力与时间的关系应力对其作用时间的依赖性,这是聚合物材料主要特征之一。
聚合物在较高温度下力作用时间较短的应力松驰行为和在温度较低力作用时间较长的应力松驰行为是一致的。
3形变与时间关系聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时,将讯速地发生变形,然后在缓慢的速率下无限期地变形下去。
若载荷足够高时变形会继续到断裂为此。
这种在温度和载荷都是恒定的条件下,变形对时间依赖的性质,即称蠕变性质。
第四节聚合物的流变性能一概述注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。
这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。
在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。
这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。
处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。
1 关于流变性能(1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。
剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。
(2)离模膨胀效应当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。
普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。
所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。
在纯剪切流动中法向效应是较小的。
粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。
流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。
这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷? 曰指矗 饣崾估肽E蛘托в 泳纭H绻 鞯雷愎怀ぃ 虻 杂Ρ淠苡凶愎坏氖奔浣 械 运沙邸U馐庇跋炖肽E蛘托вΦ闹饕 蚴俏榷 鞫 钡募羟械 院头ㄏ蛐вΦ淖饔谩?BR>(3)剪切速率对不稳定流动的影响剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。
中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。
这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。
可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。
在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。
如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。
当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。
这是因为熔体发生破裂。
(4)温度对粘度的影响粘度依赖于温度的机理是分子链和“自由体积”与温度之间存在着关联。
当在玻璃化温度以下时,自由体积保持恒定,体积随温度增长而大分子链开始振动。
当温度超过玻璃化温度时,大链段开始移动,链段之间的自由体积增加,链段与链段之间作用力减小,粘度下降。
不同的聚合物粘度对温度的敏感性有所不同。
(5)压力对粘度的影响聚合物熔体在注塑时,无论是预塑阶段,还是注射阶段,熔体都要经受内部静压力和外部动压力的联合作用。
保压补料阶段聚合物一般要经受1500~2000kgf/cm2压力作用,精密成型可高达4000kgf/cm2,在如此高的压力下,分子链段间的自由体积要受到压缩。
由于分子链间自由体积减小,大分子链段的靠近使分子间作用力加强即表现粘度提高。
在加工温度一定时,聚合物熔体的压缩性比一般液体的压缩性要大,对粘度影响也较大。
由于聚合物的压缩率不同,所以粘度对压力的敏感性也不同;压缩率大的敏感性大。
聚合物也由于压力提高会使粘度增加,能起到和降低熔体温度一样的等效作用。
(6)分子量对粘度的影响一般情况下粘度随分子量增加而增加,由于分子量增加使分子链段加度,分子链重心移动越慢,链段间的相对们移抵消? 嵩蕉啵 肿恿吹娜嵝约哟蟛 岬阍龆啵 吹慕馔押突 评 选J沽鞫 讨υ龃螅 枰 氖奔浜湍芰恳苍黾印?BR>由于分子量增加引起聚合物流动降低,使注塑困难,因此常在高分子量的聚合物中加入一些低分子物质,如增塑剂等,来降低聚合物的分子量,以达到减小粘度,改善加工性能。
特此声明:此资料是网上转载经本人整理供注塑人第三章制品成型机理第一节结晶效应1结晶概念聚合物的超分子结构对注塑条件及制品性能的影响非常明显。
聚合物按其超分子结构可分为结晶型和非结晶型,结晶型聚合物的分子链呈有规则的排列,而非结晶态聚合物的分子链呈不规则的无定型的排列。
不同形态表现出不同的工艺性质误物理—机械性质。
一般结晶型聚合物具有耐热性和较高的机械强度,而非结晶型则相反。
分子结构简单,对称性高的聚合物都能生成结晶,如PE等,分子链节虽然大,但分子间的作用力很强也能生成结晶,如POM,PA等。
分子链刚性大的聚合物不易生成结晶,如PC,PSU,PPO等。
评定聚合物结晶形态的标准是晶体形状,大小及结晶度。
2 聚合物结晶度对制品性能的影响(1)密度. 结晶度高说明多数分子链已排列成有序而紧密的结构,分子间作用力强,所以密度随结晶度提高而加大,如70%结晶度的PP,其密度为0.896,当结晶度增至95%时则密度增至o.903。
(2)拉伸强度结晶度高,拉伸强度高。
如结晶度70%的聚丙烯其拉伸强度为27.5m pa,当结晶度增至95%时,则拉伸强度可提高到42m pa。
(3)冲击强度冲击强度随结晶度提高而减小,如70%结晶度的聚丙烯,其缺口冲击强度15.2kgf-cm/cm2,当结晶度95%时,冲击强度减小到4.86kgf-cm/cm2。
(4)热性能结晶度增加有助于提高软化温度和热变形温度。
如结晶度为70%的聚丙烯,载荷下的热变形温度为125度,而结晶度95%时侧为151度。
刚度是注塑制品脱模条件之一,较高的结晶度会减少制品在模内的冷却周期。
结晶度会给低温带来脆弱性,如结晶度分别为55%,85%,95%的等规聚丙烯其脆化温度分别为0度,10度,20度。
(5)翘曲结晶度提高会使体积减小,收缩加大,结晶型材料比非结晶型材料更易翘曲,这是因为制品在模内冷却时,由于温度上的差异引起结晶度的差异,使密度不均,收缩不等,导致产生较高的内应力而引起翘曲,并使耐应力龟裂能力降低。
(6)光泽度结晶度提高会增加制品的致密性。
使制品表面光泽度提高,但由于球晶的存在会引起光波的散射,而使透明度降低。
3影响结晶度的因素(1)温度及冷却速度结晶有一个热历程,必然与温度有关,当聚合物熔体温度高于熔融温度时大分子链的热运动显著增加,到大于分子的内聚力时,分子就难以形成有序排列而不易结晶;当温度过低时,分子链段动能很低,甚至处于冻结状态,也不易结晶。
所以结晶的温度范围是在玻璃化温度和熔融温度之间。
在高温区(接近熔融温度),晶核不稳定,单位时间成核数量少,而在低温区(接近玻璃化温度)自由能低,结晶时间长,结晶速度慢,不能为成核创造条件。
这样在熔融温度和玻璃化温度之间存在一个最高的结晶速度和相应的结晶温度。
温度是聚合物结晶过程最敏感性因素,温度相差1度,则结晶速度可能相差很多倍。
聚合物从熔点温度以上降到玻璃化温度以下,这一过程的速度称冷却速度,它是决定晶核存在或生长的条件。
注塑时,冷却速度决定于熔体温度和模具温度之差,称过冷度。
根据过冷度可分以下三区。
a等温冷却区,当模具温度接近于最大结晶速度温度时,这时过冷度小,冷却速度慢,结晶几乎在静态等温条件下进行,这时分子链自由能大,晶核不易生成,结晶缓慢,冷却周期加长,形成较大的球晶。
b快速冷却区,当模具温度低于结晶温度时过冷度增大,冷却速度很快结晶在非等温条件下进行,大分子链段来不及折叠形成晶片,这时高分子松驰过程滞后于温度变化的速度,于是分子链在骤冷下形成体积松散的来不及结晶的无定型区。
例如:当模具型腔表面温度过低时,制品表层就会出现这种情况,而在制品心部由于温度梯度的关系,过冷度小,冷却速度慢就形成了具有微晶结构的结晶区。
c中速成冷却区,如果把冷却模温控制在熔体最大结晶速度温度与玻璃化温度之间,这时接近表层的区域最早生成结晶,由于模具温度较高,有利于制品内部晶核生成和球晶长大。
结晶的也比较完整。
在这一温度区来选择模温对成型制品是有利的,因为这时结晶速率常数大,模温较低,制品易脱模,具注塑周期短。
例如:PETP。
建议模温控制在(140~190度),PA6, PA66,模温控制在(70~120度),PP模温控制在(30~80)这有助于结晶能力提高在注塑中模温的选择应能使结晶度尽可能达到最接近于平衡位置。
过低过高都会使制品结构不稳定,在后期会发生结晶过程在温度升高时而发生变化,引起制品结构的变化。
(2)熔体应力作用,熔体压力的提高,剪切作用的加强都会加速结晶过程。
这是由于应力作用会使链段沿受力方向而取向,形成有序区,容易诱导出许多晶胚,使用权晶核数量增加,生成结晶时间缩短,加速了结晶作用。
压力加大还会影响球晶的尺寸和形状,低压下容易生成大而完整的球晶,高压下容易生成小而不规则的球晶。
球晶大小和形状除与大小有关还与力的形式有关。
在均匀剪切作用下易生成均匀的微晶结构,在直接的压力作用下易生成直径小而不均匀的球晶。
螺杆式注塑机加工时,由于熔体受到很大的剪切力作用,大球晶被粉碎成微细的晶核,形成均匀微晶。
而塞式注塑机相反。
球晶的生成和发展与注塑工艺及设备条件有关。
用温度和剪切速率都能控制结晶能力。
在高剪切速率下得到的PP制品冷却后具有高结晶度的结构,而且PP受剪切作用生成球晶的时间比无剪切作用在静态熔体中生成球晶的时间要减少一半。
对结晶型聚合物来说,结晶和取向作用密切相关,因此结晶和剪切应力也就发生联系;剪切作用将通过取向和结晶两方面的途径来影响熔体的粘度。
从而也就影响了熔体在喷嘴,流道,浇口,型腔中的流动。
根据聚合物取向作用可提前结晶的道貌岸然理,在注塑中提高注射压力和注射速率而降低熔体粘度的办法为结晶创造条件。