为什么热应力在加热和冷却所受的力都是相反的？

新鲜空气

呵呵，什么都有过程，再结晶也需要一定的时间，保温让这种变化充分进行。如果速冷速热的话，那么应力可能比较复杂，那样具体情况具体分析了。但是有一点可以肯定的，应力绝对受整个过程影响，也就是你说的应力叠加。

初出茅庐

但我理解的是，比如一工件，在常温下，表面受拉，心部受压。如果加热快，表膨胀压，心拉。会不会与之前的应力抵消呢？如果再烧透，此时表面是否还受拉力，心部受压呢？再者，工件室温下表压心拉，如果加热快，表面压应力会叠加么？，烧透后表面受拉力大么？请朋友讲下这两个假设。

qibao9891

比如一工件，在常温下，表面受拉，心部受压。如果加热快，表膨胀压，心拉。会不会与之前的应力抵消呢？
在加热的初期阶段，会抵消。

如果再烧透，此时表面是否还受拉力，心部受压呢？
看透烧的温度，如果温度足够高（至少再结晶温度以上），时间足够长，应力完全消除。

再者，工件室温下表压心拉，如果加热快，表面压应力会叠加么？
在加热的初期阶段，会叠加，直至超过屈服强度。
烧透后表面受拉力大么？
看透烧的温度，如果温度足够高（至少再结晶温度以上），时间足够长，应力完全消除。
有可能很大，会超过屈服强度，使工件产生变形现象。

初出茅庐

回楼上朋友，不是说高温烧透时，表拉心压么？第一种的拉应力难道不会大吗？资料上有说，工件原始的内应力会增大加热过程中的应力。第二种的透烧后拉力还可能大啊？我感觉应该小啊。

初出茅庐

“比如一工件，在常温下，表面受拉，心部受压。如果加热快，表膨胀压，心拉。会不会与之前的应力抵消呢？
在加热的初期阶段，会抵消。
如果再烧透，此时表面是否还受拉力，心部受压呢？
看透烧的温度，如果温度足够高（至少再结晶温度以上），时间足够长，应力完全消除。”

如果表面先到温 然后心部升温 此时心部膨胀 虽然初期应力抵消 但是心部升温时应该是如何走向的呢？

“再者，工件室温下表压心拉，如果加热快，表面压应力会叠加么？
在加热的初期阶段，会叠加，直至超过屈服强度。
烧透后表面受拉力大么？
看透烧的温度，如果温度足够高（至少再结晶温度以上），时间足够长，应力完全消除。
有可能很大，会超过屈服强度，使工件产生变形现象。”

同样如此，虽然加热初期会叠加 可是在心部升温时 应力应该是表拉心压 与原来存在应该的走向如何呢？

laoguei

看看理论书即可.

初出茅庐

现正因手里资料不全,前辈有资料么?  可否进行一段回复?

fangentou

可以参考《钢的热处理裂纹和变形》一书第一章。

戴铭

楼主，大家回答的够明白的。
你的锻件开裂，就考虑这些理论可不够。说说一个具体的实例吧，再具体解释或许对你有帮助。
说清楚：材料、大致形状尺寸，加热温度，变形工艺（估计你的件小，就不必说了），加热炉，冷却方式，裂纹的描述等。

sweetdewzhang

断裂可能是原件存在缺陷，加热时缺陷处脱碳或过烧所致。

sweetdewzhang

应力是种力场，是两者的相互作用，加热时之所以心表存在应力是由于心部和表面起初温度不同而性质不同（例如膨胀系数），再保温中这种差异被取消，应力也消失。

初出茅庐

回楼上朋友，我们这里是锻造时出现开裂，而我想问下，如果不保温，只针对加热过程中，温度加热在再结晶以上，对工件之先形成的应力能消除么？就如昨天锻造钢锭凌角又有裂纹，几乎他们都不保温就锻。另外，请问钢锭在浇铸时内部形成结晶块会产生应力麽？

戴铭

铸造根据钢锭大小和材质，确定钢锭的冷却方式，包括脱模温度，是否退火等。应力一定有的，但不可以大到使钢锭容易开裂的程度。
小钢锭不保温锻造的不少，没有保温好。心部焊和不好，容易偏心等。但不至于一定开裂，表面开裂与不保温几乎没关系了。
如果是表面横向裂纹，在角上，裂纹平直，可考虑装炉温度过高或加热速度过快的原因。或钢锭来时就有问题。如果裂纹不规则，断口粗糙，开口，要考虑加热温度高了，过烧。

初出茅庐

回戴老师，我的想法是如果加热后保温是否应力会消除一些呢，当时我看他们加热上去几乎没保温就拿出来锻，当时钢锭可能只是透烧，

初出茅庐

图我是看了，但看了有点不明白，比如先膨胀的表面受压，心部拉。但图上表示出心部膨胀时可以抵消和表面的应力，但为何应力还继续与加热初期相反的呢？

横笛吹雨

1、要有时间观念，时间在变，温度在变，应力也在变。
2、把零件分成表面和内部两部分只是为了便于分析的模型化分法，事实上从表面至心部的应力分布是渐变的。
3、应力存在于零件内，表面的应力和内部的应力各自存在着，并随着条件的变化而变化。初期有初期的条件后期有后期的条件，所以表面和内部的应力随着时间的变化分别表现为两条曲线。最后的表现结果不是谁抵消谁，而是谁各自变成了谁。

初出茅庐

但我觉得心部膨胀，可以抵消。想不明白为何还应力还转换。

横笛吹雨

你说的是到底是谁跟谁抵消了呢？
至于转换是因为温度条件变了。

初出茅庐

我指的就拿加热时热应力来说麻： 表面先膨胀产生压 心部拉 当表面不膨胀了 心部膨胀 产生压 表面拉 是不是能抵消原来表面膨胀时所产生的应力呢？

横笛吹雨

你还是没建立起时间概念来呀兄弟
打个可能不恰当的比方：
上午，我打你一拳--------你疼----------加热初期表面先涨-------表压心拉
下午，你打我一拳--------我疼----------加热后期心部再涨-------表拉心压
不同时间发生的不同事件-------
我打完你之后就去慢慢准备挨打了。
你挨打之后就去慢慢准备打我了。
前后两拳不能抵消-------你疼了一次我也疼了一次，只不过是你先疼我后疼而已。
这样说不知道行不行啊