热应力与组织应力能否抵消.?

初出茅庐 · 发表于 2008-12-30 20:21:16

请问大家:
在冷却时热应力在冷却时最终是表面受压,心部受拉,而组织应力则为表面受拉心部受压. 这两个不能抵消吗?

而在加热时,这两者也是相反的受力.为什么还是这两者力相互作用使钢开裂.变形的.

请老师们讲下其中机理.1!!!!!!!!!!!!

若潮 · 发表于 2008-12-30 20:42:20

举个例子:钢管在淬火水冷时,刚接触水的瞬间:厚壁管表面已经冷却,但心部未冷却:
热应力的方向是阻止钢管收缩的方向,换句话,钢管在冷却的表面收到一个向心部的力;组织应力是奥氏体向马氏体转变的时候比容变大造成的.你看以下热应力和组织应力的方向会发现它们是相同方向的......

戴铭 · 发表于 2008-12-30 21:32:41

第一个问题：可以抵消。注意的是抵消的结果不一定是零。
第二个问题：加热到相变以前(AC1),只有热应力，没抵消的机会。开始相变后有抵消的机会，还是那句话：不一定是零。所以相变前后都有开裂变形的可能。

夏日凉风 · 发表于 2008-12-30 22:35:52

钢在淬火过程中，在组织转变发生前往往只有热应力产生，但到Ms点以下，组织应力和热应力同时产生，且以组织应力为主，这两种应力综合结果，便产生了钢中实际存在的内应力，但是这种综合作用比较复杂，在各种因素下，有时因两者的方向相反而起抵消或削弱的作用，有时又因方向相同而增加内应力

初出茅庐 · 发表于 2008-12-30 23:02:28

比如某些钢冷却下来夹杂有M,一下直接升到高温A. 难道不存在组织应力吗?

请问戴老师,比如冷却时,既有热应力当得到B以及M时又有组织应力,如果开裂是以哪个为主导.?而且如果是热应力大,最后表面产生压应力大还会开裂吗?

就说压应力和拉应力哪种力在表面产生会促使开裂或者变形.?

戴铭 · 发表于 2008-12-31 00:39:05

你好楼上：
1、“比如某些钢冷却下来夹杂有M,一下直接升到高温A. 难道不存在组织应力吗?”当然存在。我在3楼第二个问题是以常规的加热（退、正火状态的原料）为例说的。特殊加热曲线只能一事一议了。
2、开裂受的是拉应力。变形应力要复杂得多。

greatmanzhang · 发表于 2008-12-31 08:25:27

具体材料不一样，抵消的也不一样，有是0的可能，但是我现在好像还没有发现

初出茅庐 · 发表于 2008-12-31 15:01:01

那请问戴老师。问个愚昧问题。热应力主要是体积膨胀和收缩，而组织应力则是晶粒的膨胀和收缩。我觉得变形和开裂都与体积有关阿，怎么和组织应力扯上关系了？

戴铭 · 发表于 2008-12-31 15:42:48

哈哈，别叫老师啊。
另外，你喝酒了？晶粒膨胀体积就膨胀啊。

初出茅庐 · 发表于 2008-12-31 16:01:25

呵呵，说实话我对金属学不是很了解，我也是个半路出家的，我理解成晶粒是晶粒，体积是体积了

夏日凉风 · 发表于 2008-12-31 16:10:43

感觉热应力是宏观的，而组织应力是微观的，不知道可不可以这样说？

戴铭 · 发表于 2008-12-31 17:04:41

回楼上：
这一点，他们都一样。产生在微观，集合表现出宏观的应力。热处理后，表现为：想象把工件划分为多个区域，各区域的应力状态不同。

若潮 · 发表于 2008-12-31 20:49:36

现在基本上明白了.作为教训上传张图片加深记忆..

初出茅庐 · 发表于 2009-1-1 23:13:37

戴老师，请问比如去应力退火以及回火能消除热应力不其机理？

我觉得只能消除组织应力。

夏日凉风 · 发表于 2009-1-2 00:48:49

可以消除吧，在去应力退火中，保温足够的时间，使组织均匀，冷却缓慢，基本心部表层一样，体积的变化也均匀，就可以降低或者完全消除热应力了…

初出茅庐 · 发表于 2009-1-2 02:33:42

朋友那请问下。比如在加热过程中呢？难道不会产生吗？再加上回火是空冷哦

另外，比如在加热时，产生的组织应力以及热应力会保存在工件中？如果在冷却又产生了，是否应力继续加大。

夏日凉风 · 发表于 2009-1-2 08:55:07

在回火中，无相变，只有热应力，加热时，心部温度比表层低，膨胀也比表层小，应力为表压心拉，然后在保温中使温度均匀，膨胀均匀，从而消除应力，冷却时应力与加热的相反，由于冷却心部与表层不同时，肯定有热应力产生，不过速度慢，应力很小，不足以引起变形或开裂
第二个问题，加热和冷却时应力方向是相反的，应该不会增大，会抵消一部分吧

戴铭 · 发表于 2009-1-3 12:48:38

楼主：昨天的短信好像发丢一件主要的？在这回答我对问题的理解。
1、去应力退火以及回火能消除热应力和组织应力（实际上是减小到许可的程度）。
2、其机理：在室温有残余应力的工件，都是存在不稳定的因素，它也想达到稳定的状态，但能量不够。比如位错要运动收到阻碍；残余奥氏体要相变，被挤在那变不了；过饱和的溶质要脱溶，挤不出来。在去应力退火或回火时，工件获得了能量，能做的做了，应力得到了释放，也就是消除了（永远是部分）应力。
3、对于去应力退火或回火时的加热阶段，看了第2条就不必多解释了，实际在去应力退火或回火时，在顶温把以前的残余应力统统做个了断。此时的冷却过程还是有新的热应力产生的，只不过控制在允许范围。

以上个人观点，希望指正。

[ 本帖最后由戴铭于 2009-1-3 12:50 编辑 ]

初出茅庐 · 发表于 2009-1-3 22:42:43

“在回火中，无相变，只有热应力，加热时，心部温度比表层低，膨胀也比表层小，应力为表压心拉，然后在保温中使温度均匀，膨胀均匀，”

应该不能吧朋友，像戴老师刚说到的，始终有新热应力
在加热时由于表面先膨胀产生对心部压应力而心部未膨胀则对表面产生拉应力。就算继续加热使心部膨胀，而表面已经不再膨胀从而对心部产生拉应力，心部则压应力。

如果照你说的那样，那么就算加热到1000度以及锻造温度和热处理温度，那么都不会出现热应力了？因为那些都是需要保温使表里均温保透麻。！

夏日凉风 · 发表于 2009-1-4 00:33:28

18楼戴老师也说了，在去应力退火和回火的最高温度和以前的应力做个了断，热应力的机理就是加热膨胀不同时，在去应力保温后，组织均匀，里外膨胀度一样，就没有热应力了，然后冷却时又因降温不同时，又有新的应力产生，只不过冷却速度慢，应力小，在许可范围内

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