消除内应力的热处理方法
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。
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/f7b5269977a20029bd64783e0912a21614797f2e.png)
退火消除内应力的机理引言:退火是一种通过加热和冷却材料来减轻或消除内应力的热处理方法。
它被广泛应用于金属和玻璃等材料的生产中,以提高材料的机械性能和耐腐蚀能力。
本文将探讨退火消除内应力的机理,揭示背后的科学原理。
第一部分:内应力的形成内应力是由于材料在制造、加工和使用过程中受到外力影响而产生的一种力学现象。
例如,金属在冷加工过程中,由于塑性变形和晶界滑移等原因,会形成内应力。
这些内应力会导致材料的变形、开裂和失效。
第二部分:退火的基本原理退火是一种热处理方法,通过加热和冷却材料来改变其结构和性能。
退火的基本原理是通过加热材料使其达到高温状态,然后缓慢冷却,使材料中的晶体重新排列,从而减轻或消除内应力。
第三部分:退火的工艺过程退火的工艺过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先将材料加热到退火温度,使其达到均匀的高温状态。
然后将材料保温一段时间,使晶体结构发生改变。
最后,缓慢冷却材料,使晶体结构稳定下来。
第四部分:退火对内应力的影响退火可以通过两种方式来减轻或消除内应力:晶界扩散和塑性变形。
在退火过程中,高温状态下的材料会发生晶界扩散,使晶体结构重新排列,从而减轻内应力。
同时,退火还可以促进材料的塑性变形,使内应力得到释放。
第五部分:退火的应用和效果退火广泛应用于金属和玻璃等材料的生产中。
通过退火,可以改善材料的机械性能和耐腐蚀能力,提高材料的可加工性和使用寿命。
退火还可以减少材料的变形和开裂,提高制品的成形性能和质量。
结论:退火是一种通过加热和冷却材料来减轻或消除内应力的热处理方法。
它通过改变材料的结构和性能来提高材料的机械性能和耐腐蚀能力。
退火的机理包括晶界扩散和塑性变形,通过这些机制可以减轻或消除内应力。
退火在金属和玻璃等材料的生产中得到广泛应用,对提高制品的成形性能和质量具有重要作用。
参考文献:[1] Zhang S, Zhang L, Yang Z, et al. Effects of annealing temperature on mechanical properties and microstructure of a cold-rolled Al-Mg-Si alloy[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2018, 257: 52-59.[2] Wang H, Chen H, Cui Y, et al. Influence of annealing temperature on microstructure and mechanical properties of cold-rolled Al-Mg-Si alloy[J]. Materials Science and Engineering: A, 2017, 708: 290-298. [3] Zhou X, Cui Y, Gao S. Effects of annealing temperature on microstructure and mechanical properties of cold-rolled Al-Mg-Si alloy[J]. Materials Science and Engineering: A, 2018, 721: 1-7.。
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/a51e41ae70fe910ef12d2af90242a8956becaaf2.png)
内应力的产生及消除方法所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。
按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力。
塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。
内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。
当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。
几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。
内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量。
为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学热学等性能。
塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生。
球墨铸铁的热处理
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球墨铸铁的热处理目前球墨铸铁所采用的热出库工艺有:消除内应力的低温退火;高温石墨化退火;低温石墨化退火;正火与回火;淬火与回火;等温淬火等。
球墨铸铁的表面淬火正在扩大应用。
对球墨铸铁的化学热处理也在研究应用。
1 球墨铸铁消除内应力的低温退火球墨铸铁与灰口铸铁比较,容易产生较高的内应力,一般高1-2倍,与白口铸铁的内应力差不多。
消除内应力低温退火的工艺过程是:将铸铁加热到Ac1以下某一温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却使铸铁完全过渡到稳性温度范围,至200-250℃即出炉空冷。
球墨铸铁消除内应力的倾向性与金属基体有关,珠光体球墨铸铁比铁素体基体为小。
例如当退火温度为600℃时,对于珠光体+铁素体和铁素体基体的球墨铸铁保温15小时后可完全消除内应力。
而对于珠光体基体的球墨铸铁,要完全消除内应力保温时间长达63小时。
但都比钢的消除倾向大。
在保温的前2-3小时内消除内应力的效果最为显著。
退火温度愈高,则内应力消除的愈快,愈安全。
目前工厂一般按下述工艺进行:加热速度控制在60-120℃/小时的范围内。
避免产生新的内应力。
加热温度一般控制在550-650℃之间。
对于珠光体基体的球墨铸铁,考虑到当加热温度超过600℃后,可能发生共析渗碳体的石墨化和粒化。
所以加热温度适当降低为550-620℃为宜。
保温时间为2-8小时。
然后随炉缓冷(冷却速度为30-60℃/小时)至200-250℃出炉空冷。
采用该工艺退火,可消除铸件中残余应力之90-95%。
2球墨铸铁的高温石墨化退火球墨铸铁具有较大的向心倾向性。
在生产过程中常常由于化学成分选择不当,球化剂加入量过多或孕育剂量不足而造成铸件中出项大量的奥氏体或自由渗碳体;有时由于球墨铸铁中磷量过高或磷的严重偏析倾向,甚至在含磷量为0.05%时就会出现磷共晶。
当自由渗碳体和磷共晶总量超过3%时,就使铸件的机械性能变坏,加工困难。
在这种情况下就必须采用高温石墨化的方法来予以消除。
铁的常用热处理方法及用途
![铁的常用热处理方法及用途](https://img.taocdn.com/s3/m/fcfa93b8f605cc1755270722192e453610665b23.png)
铁的常用热处理方法及用途
铁的常用热处理方法包括:
1. 淬火:将铁加热到临界温度以上,保温一段时间后快速冷却,以增加其硬度、强度和耐磨性。
淬火主要用于刀具、工具、模具等。
2. 回火:将淬火后的铁重新加热到低于临界温度,但高于转变温度的范围内,保温一段时间后冷却,以减小内应力、稳定组织和提高韧性。
回火主要用于各种结构零件和工具。
3. 退火:将铁加热到高于临界温度,保温一段时间后缓慢冷却,以消除内应力、软化铁素体、细化晶粒和改善组织结构。
退火主要用于各种铸件、锻件和焊接件。
4. 表面热处理:只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。
包括表面淬火、化学热处理等。
表面热处理主要用于提高工件的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等。
此外,还有一些特殊的热处理方法,如深冷处理、形变热处理等。
这些热处理方法的应用范围因材料种类、组织结构和性能要求而异。
选择合适的热处理方法对于提高材料的力学性能、物理性能和化学性能至关重要。
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/1a5303bef5335a8103d22051.png)
焊接结构件消除内应力退火工艺守则1 范围1.1 本守则适应于碳素(合金)结构钢制造的电机、电器、机械等产品的焊接结构件的退火。
退火可以降低硬度,便于切削加工,还能使钢的品粒细化,以及消除内应力,并为下一步工序作准备。
1.2 焊接结构件的退火,是因为构件在制造过程中,产生了残余内应力。
将会使在机械加工后,引起变形,从而对产品的加工尺寸和装配带来不利的影响。
在个别情况下的退火,是为了避免焊接后机械强度的降低。
必须经过退火,消除其内应力的有:1.2.1 拼合的和有断面的焊接结构件,以及不对称形状的和尺寸长、刚性小,且受单向机械加工的零件:1.2.2 在大的动负荷条件下工作的焊接件:1.2.3 特殊的与工艺要求的构件。
注:一般的须经过退火的焊接零件,均应在图样上的技术要求中予以说明。
2 设备2.1 320KW方井式电阻炉2.1.1 炉体及相关的辅助设备与工具。
2.1.2 控制系统2.1.3 技术说明书。
2.1.3.1 320KW方井式电阻炉操作说明书。
2.1.3.2 320KW炉温控制系统操作说明书。
2.1.3.3 EH.SERIES中型打点式长图记录报警仪使用操作说明书。
3 准备工作3.1 将准备退火的工件,运至炉旁,并均具有检查合格证,无合格证者,不得入炉退火。
3.2 检查工件的外形尺寸,是否年装炉。
3.3 将退火用的设计资料与工艺文件准备齐。
3.4 对设备进行检查、电气线路、冷却水路、炉内状况、周围环境。
3.5 装炉时,垫平工件用的垫块准备齐全。
4 装炉要求4.1 工件下面应予以垫平或垂直。
4.2 工件离炉底、炉壁及工件之间的距离不得小于100㎜。
4.3 工件不能相互叠放。
4.4 工件应选择热状态变形最小的位置放置,如半环之类的结构件,开口不得向上。
4.5 材厚相差悬殊的结构件,不得混合装炉退火。
5 退火规范5.1 开炉(盖盖)后,慢慢升温,2h内,升温到400℃以下;2h后,以每小时100℃的速度,加热到640℃~660℃,并保持炉内在加热过程中,各区的温度差不大于20℃。
焊接应力产生原因及去应力方法
![焊接应力产生原因及去应力方法](https://img.taocdn.com/s3/m/6dc0cf03c381e53a580216fc700abb68a982ade1.png)
焊接应力产生原因及去应力方法摘要:焊接从本质上来说是一种融化和再凝固的工艺过程,因凝固时间不同,导致先后凝固部分相互作用而产生了内应力。
这种内应力再焊接制造过程中往往带来的都是不好的质量结果,所以我们需要分析其产生原因,针对性采取措施减少焊接应力以及消除焊接应力。
关键词:焊接应力;去应力引言焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力,它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力,它是会跟着时间的变化而发生变化的,而在焊接之后,某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。
1 产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力,主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。
按照焊接残余应力的发生来源,可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。
直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因,它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的,根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。
间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。
焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。
间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去,焊件受到焊接发生变形,也会将其影响附加到焊接残余应力上去。
而且,焊件一旦受到外来的某一种约束,产生相应的附加应力,也属于间接应力的范畴。
组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力,它的产生是由于焊件的组织发生了变化。
虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异,但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。
2 减少焊接应力的措施焊接是产生焊接残余应力的根本原因,减少焊缝数量和尺寸能有效减少焊接量,通过控制焊接量可有效减少应力。
在同等焊接强度下,焊缝尺寸较小的,其焊接残余应力较小。
应尽量避免多条焊缝在同一部位集中,焊缝距离过近时,焊缝间会产生耦合,形成复杂残余应力场,焊缝间距离一般应大于3倍板厚且不小于100mm。
金属加工热应力产生原因及防治与消除办法
![金属加工热应力产生原因及防治与消除办法](https://img.taocdn.com/s3/m/74ede6c7192e45361166f5b5.png)
金属加工热应力产生原因及防治与消除办法(总4页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-.热应力的形成由于铸件各部分冷却速度不同,以致在同一时期铸件各部分收缩不一致而引起。
2. 热应力形成规律:铸件的厚壁或心部受拉应力,薄壁或表层受压应力。
3.减小应力的措施在铸造工艺上采取“同时凝固原则”,尽量减小铸件各部位间的温度差,使铸件各部位同时冷却凝固。
将铸件加热到550~650℃之间保温,进行去应力退火可消除残余内应力。
热应力产生情况:铸件厚薄不同产生热应力。
厚(粗)拉应力,厚薄相差越大,热应力越大。
厚大断面的铸件冷却后,外层存在压应力(冷却快),心部是拉应力(冷慢)。
固态线收缩越大,热应力越大。
三个阶段变化:高温段:均匀塑变(粗\细均为塑性变形) 中温阶段:细(外,先冷)弹性变形,粗(后冷)塑性变形,弹性变形可以被塑性变形抵消一部分. 低温段:均是弹性变形(温度不同,变形量不一致),导致残余应力的产生. 结果:残余应力的分布情况:细(先冷)的最后被压缩,粗的(后冷)被拉伸残余应力的处理方法:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效、爆炸时效)1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力) 冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力)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化,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,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。
自然时效降低的残余应力不大,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产生应力集中,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余应力,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,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。
注塑件内应力的产生及解决对策
![注塑件内应力的产生及解决对策](https://img.taocdn.com/s3/m/6e78db26793e0912a21614791711cc7931b778c2.png)
注塑件内应力的产生及解决对策注塑件内应力的产生是由于注塑过程中的热胀冷缩效应引起的。
具体而言,注塑过程中,塑料在高温下进入模具中,然后在冷却过程中,塑料会收缩并形成注塑件。
然而,由于注塑过程中塑料的不均匀收缩,以及与模具之间的附着力,注塑件内部会形成应力。
1.外观缺陷:注塑件可能会出现翘曲、扭曲、脱模或开缺等问题,从而影响其外观质量。
2.尺寸变化:由于应力会导致塑料变形,从而导致注塑件的尺寸变化。
3.力学性能下降:注塑件的内应力可能导致其力学性能下降,使得产品更容易断裂或失效。
以下是一些解决注塑件内应力的对策:1.优化模具设计:合理的模具设计可以减少内应力的产生。
例如,通过增加模具冷却通道和增加射胶点的数量和位置等方式,可以加快注塑件的冷却速度,减少应力的产生。
2.优化材料选择:选择合适的塑料材料也可以减少内应力的产生。
一些塑料材料具有更低的热胀冷缩系数,可以减少注塑件的收缩程度和应力水平。
3.控制注塑工艺参数:合理控制注塑工艺参数也可以减少内应力的产生。
例如,调整注射速度、保压时间和冷却时间等,可以减少塑料的不均匀收缩,并减少应力的产生。
4.使用预应力技术:预应力技术可以在注塑过程中施加一定的压力,以减小注塑件形成后的应力水平。
这可以通过在注塑模具上加装压力缸或在模具关闭之前施加辅助压力等方式实现。
5.热处理和退火:对于内应力较高的注塑件,可以通过热处理或退火等热处理方法,来减小或消除部分内应力。
总之,在注塑件生产中,必须重视注塑件内应力的产生和解决。
通过合理的模具设计、优化材料选择、控制工艺参数、使用预应力技术以及热处理和退火等方法,可以有效减少内应力的产生,并优化注塑件的性能和外观质量。
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。
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。
去应力回火工艺
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去应力回火工艺
去应力回火工艺是一种用于消除材料内部残余应力的热处理方法。
去应力回火的目的是减少或消除金属在冷形变加工、热锻轧、铸造、切削、焊接等过程中产生的内应力,以防止变形、开裂和其他与残余应力相关的问题。
这种处理通常不会改变材料的微观组织,从而保留了材料的硬化效果。
以下是该工艺的一些关键步骤和特点:
1.加热温度:工件在去应力退火中被缓慢加热至低于再结晶温度的某
一适当温度。
对于灰口铸铁,这个温度约为500~550℃;对于钢,则为500~650℃;而对于有色金属合金冲压件,则是再结晶开始温度以下。
2.保温时间:在这个温度下,工件需要保持一定时间,以使内部应力
得以松弛。
具体的时间取决于材料的种类、尺寸以及内应力的程
度。
3.冷却速度:为了防止产生新的残余应力,工件需要缓慢冷却,这通
常是通过随炉冷却实现的。
4.效果:去应力退火可以去除大部分残余应力,但并不能完全消除。
如果需要彻底消除残余应力,可能需要将工件加热至更高温度,但
这可能会引起其他的组织变化,影响材料的使用性能。
5.应用范围:去应力回火广泛应用于各种金属材料和机器零部件,尤
其是在焊接、机械加工和铸造之后,以改善其尺寸稳定性和抗裂性
能。
去应力回火工艺是确保金属材料和部件在使用过程中的稳定性和可靠性的重要手段。
通过适当的热处理,可以有效地提高产品的使用寿命和性能。
四种常见热处理方法
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四种常见热处理方法
首先是退火,退火是指将金属材料加热至一定温度,保持一定时间后,再以适
当速度冷却到室温的热处理工艺。
退火可以消除金属材料中的应力,改善塑性和韧性,降低硬度,提高加工性能。
退火分为全退火、球化退火、等温退火等不同类型,适用于不同的金属材料和工艺要求。
其次是正火,正火是指将金属材料加热至一定温度,保温一段时间后,再以适
当速度冷却到室温的热处理工艺。
正火可以使金属材料的组织变细,提高硬度和强度,改善耐磨性和耐磨损性能。
正火常用于碳钢、合金钢等材料的热处理中。
接下来是淬火,淬火是指将金属材料加热至临界温度以上,保温一定时间后,
迅速冷却到室温的热处理工艺。
淬火可以使金属材料的组织变质,提高硬度和强度,但同时会降低韧性。
淬火常用于高碳钢、合金钢等材料的热处理中。
最后是回火,回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至一定温度,保温一定
时间后,再以适当速度冷却到室温的热处理工艺。
回火可以消除淬火时产生的内应力,改善金属材料的韧性和塑性,同时保持一定的硬度和强度。
回火常用于淬火处理后的金属材料,以提高其综合性能。
总的来说,不同的热处理方法适用于不同的金属材料和工艺要求,可以通过合
理选择和控制热处理工艺参数,达到预期的组织和性能调控效果。
因此,在工程实践中,对于不同的金属材料,要根据具体情况选择合适的热处理方法,以提高材料的使用性能和延长使用寿命。
内应力产生原因及解决方法
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内应力产生原因及解决方法概述:内应力是物体内部的力,通常由于外部作用力或变形引起。
内应力的产生原因有很多,包括材料的结构、形状、温度变化以及外力的作用等。
本文将从不同角度探讨内应力的产生原因,并提出相应的解决方法。
一、材料结构:材料的结构是内应力产生的重要原因之一。
当材料内部有不一致的结构时,会导致内部应力的积累。
例如,在金属材料中,晶界的存在会导致内应力的产生。
晶界是晶体之间的结合面,由于晶体的结构不同,晶界处的结构也会不一致,从而产生内应力。
解决这个问题的方法是通过热处理或合适的形变工艺来改善材料的结构,使其更加均匀,从而减少内应力的产生。
二、形状:材料的形状也会影响内应力的产生。
当材料的形状发生变化时,内部会产生应力来抵抗这种变形。
例如,在金属加工过程中,如果材料受到了过大的压力或拉伸,就会产生内应力。
解决这个问题的方法是通过控制加工参数,如温度、速度和力度等,来减少材料的变形,从而减少内应力的产生。
三、温度变化:温度变化也是引起内应力的重要原因之一。
当材料受到温度变化时,其体积也会发生变化,从而产生内应力。
例如,在焊接过程中,焊接部位会受到高温的加热,而周围区域温度较低,这就会导致焊接部位发生热胀冷缩现象,从而产生内应力。
解决这个问题的方法是控制焊接过程的温度,避免温度梯度过大,或者采用预热和后热处理等方法来减少内应力的产生。
四、外力作用:外力的作用是内应力产生的直接原因之一。
当外力施加在材料上时,材料内部会产生应力来抵抗这种外力。
例如,在机械零件的装配过程中,如果装配力过大,就会导致零件产生内应力。
解决这个问题的方法是合理设计零件的装配方式,控制装配力度,或者采用适当的装配工艺,如加热或冷却等,来减少内应力的产生。
内应力的产生原因有很多,包括材料的结构、形状、温度变化以及外力的作用等。
为了解决这个问题,我们可以通过改善材料的结构、控制材料的形状、调控温度以及合理设计外力作用方式等手段来减少内应力的产生。
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。
消除工件内应力的热处理方法
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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!。
常用热处理及表面处理
![常用热处理及表面处理](https://img.taocdn.com/s3/m/edfe8b02eff9aef8941e06c8.png)
常用热处理及表面处理
1.退火(Th)加热到临界温度以上30℃~50℃,保温,缓冷(一般随炉冷)。
以消除内应力,组织
均匀,晶粒细比,消除冷硬现象,降低硬度,以便切削。
2.正火空气冷却(其余参退火)
用来处理低碳,中碳结构钢件及渗碳机件,使其组织细化,增加强度与韧性,减少内应力,改善切削。
3.淬火热到临界温度以上,保温,然后在水,盐水,或油中(个别在空气中)急冷下来,以得到
硬度和强度极限,但引起内应力变脆,故须回火。
4.回火将淬硬的钢件加热到临界温度,保温,后在空气中或油中冷却下来。
以除淬火后的脆性和
内应力,提高塑性和冲击韧性。
5.调质(T)
淬火后,高温回火,以获的韧性和足够的强度。
很多重要零件是经过调质处理的。
6.表面淬火(H)表面有高的硬度和耐磨性,使内部保持原有韧性的热处理方法。
渗碳淬火(S)面淬火用于齿轮等;渗碳淬火用于低碳非淬火钢;氮化(D)氮化用于含铬,钼或铝的特种钢。
7.镀铬电解的方法,使零件表面镀一层铬,以提高硬度,耐磨性,耐腐蚀性,修复零件上损毁的
表面
8.镀镍用电解的方法,使零件表面镀一层镍,用来防止大气的腐蚀,获得美观的外表。
9.发蓝氧化剂内,加热至135~145℃进行氧化,表面呈蓝色,用来防止机件的腐蚀,获得美观的外表。
10.涂油喷漆,美观和防锈。
如何解决PC内应力的问题
![如何解决PC内应力的问题](https://img.taocdn.com/s3/m/0cc8f7d6b14e852458fb5718.png)
如何解决PC内应力的问题PC制品本身固有缺点就是应力开裂解决就是退火处理还有就共混改性其次原料、工艺控制1.加工方面:(1)加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而开裂。
(2)制件残余应力,可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。
2.模具方面:(1)顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。
(2)制件结构不能太薄,过渡部份应尽量采用圆弧过渡,避免尖角、倒角造成应力集中。
(3)尽量少用金属嵌件,以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。
(4)对深底制件应设置适当的脱模进气孔道,防止形成真空负压。
(5)主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模,这样易于脱模。
(6)主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3.材料方面:(1)再生料含量太高,造成制件强度过低。
(2)湿度过大,造成一些塑料与水汽发生化学反应,降低强度而出现顶出开裂。
(3)材料本身不适宜正在加工的环境或质量欠佳,受到污染都会造成开裂。
4.机台方面:注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会降解。
.原料本身的韧性不够,可以通过改性来解决;2.模具的设计问题,导致注塑件的内应力集中在螺丝孔处,装配后随着内应力的释放,在薄弱地方出现裂纹。
当然,修改模具耗钱又耗时,建议注塑件最好放置48小时后在装配;3.PC料本身的缺点就是耐应力开裂性差,所以如果对强度和耐热要求不高的情况下,直接用ABS树脂足矣,价格也比合金便宜,可以考虑选择一下高韧性牌号的ABS树脂。
耐热塑料的选用原则:1.考虑耐热性高低a.满足耐热性即可,不要选择太高,太高会造成成本的提高;b.尽可能选用通用塑料改性。
耐热类塑料大都属于特种塑料类,其价格都很高;而通用类塑料的价格都比较低;c.尽可能选用耐热改性幅度大的通用塑料。
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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。
通过合理的热处理方法,可
以提高材料的稳定性、延长材料的使用寿命,并减少材料的失效风险。