消除应力的原理

初出茅庐

哪位前辈详细讲下，回火和去应力退火消除热应力和组织应力的原理啊？

汤氏

1.回火   工件淬火后，一般都要进行回火，这是因为工件淬火后得到马氏体，性能很脆，也存在很大的内应力，如不及时回火会引起工件开裂的危险。回火就是淬火后将工件加热到Ac1以下某一温度，保温一段时间，然后取出以一定的方式冷却下来！
2.去应力退火   去应力退火也可称为低温退火（退火时将工件缓慢加热到500－650℃，经适当保温，使内应力在热的状态下得以消除，然后再缓慢冷却下来。）这种退火主要用于消除铸件、锻件、焊接结构或切削、冷冲压中所产生的内应力。
3.热应力与组织应力   物体都有“热胀冷缩”应该是大家都知道的，钢材也是这样。当高温工件放淬火冷却剂（水或油）中时，遇冷工件肯定会发生收缩，工件截面冷却是有先后的，因此收缩也有了先后，因要件表面先碰到冷却剂，先收缩，件中心后冷却还没有发生收缩，这样表面肯定会受中心的牵制，这样就产生的矛盾，而这种矛盾贯穿冷却过程，双方互相斗争的结果就产生了内应力，由于工件表里冷却不一致而产生的内应力称为热应力。
钢在淬火冷却过程中发生奥氏体向马氏体组织的转变过程。由于奥氏体的比容比马氏体小得多，所在奥氏体向马氏体转变的同时，也伴随着体积的鼓胀，由于工件截面上各部分的冷却速度不一致。工件表面先冷到Ms点，先发生转变和膨胀，而同时中心要慢一点发生转变，这样表面的体积膨胀必然要受到中心部分的约束，这又产生了矛盾，这种矛盾在穿于组织转变的整个过程。又方斗争的结果也产生了内应力，这种内应力称为组织应力。

横笛吹雨

主要是靠适当的加热提供能量促进位错、晶界滑移等理论。
这类问题还是不管它“1+1为什么=2”吧

初出茅庐

我有点不理解，为什么说表面一膨胀就呈压？这压应力是如何方向呢？打比方说工件，表里膨胀一样，那这样岂不是表里都受压？很不是理解。收缩也不怎么理解，收缩后为何心部还受压？是否表面拉的力去挤压到了心部使其受压呢？

横笛吹雨

应力的产生主要是体积膨胀（或收缩）的不同步造成的，直接原因是加热或冷却过程中零件各部位的温度变化不同步，由此导致有的地方先膨胀（或收缩）有的地方后膨胀（或收缩），从而形成一种应力状态。
以一个圆柱型零件的淬火冷却过程为例，（1）热应力的产生：一开始表面因温度降得快而先收缩形成一层硬壳，这时里面部分降温慢收缩量也小、阻碍外壳的收缩，内外互相挤压使外壳在切向呈现拉应力；好在里面温度较高呈塑性状态会发生塑性变形从而释放一部分应力，继续冷却外壳打到室温已不能进一步收缩，而里面还在降温继续收缩，这时外壳阻碍里面收缩了，外壳径向受到指向圆心的拉力，切向互相挤压而呈压应力状态。（2）组织应力的产生：一开始外壳降温快先发生马氏体转变而膨胀（这与组织应力过程相反，不是收缩），但受到内部基体的牵制而呈压应力，继续冷却内部在发生马氏体转变而膨胀但受到以完成转变的外壳的阻碍，外壳径向受到背离圆心的推力其切向互相牵拉（不是挤压）而呈拉应力状态。特别地，对于渗碳件由于表层碳含量高其Ms温度比内部低，在淬冷过程中会发生里面先发生马氏体转变的现象，根据上面的过程推理，最后外壳会呈压应力状态。
这只是为了好描述而把零件简化成内外两层，实际过程还要复杂。

初出茅庐

我就搞不清为何表面膨胀就压应力，这应力是不是心部拉生，从而挤压到表面产生的？还有就是加热时，温度高，为何还有应力，温度高原子活动强，应力能释放啊？

初出茅庐

还有一点：为什么热应力在加热和冷却的作用力是相反的？搞不懂啊！不是说加热和冷却都是心部先阻碍表面吗？力应该一样的啊？

横笛吹雨

建议楼上看点力学方面的书，可能会帮助你理解。

magicofficer

这是什么意思啊？

meikun1984

消除晶格畸变

wqf1981

看些<热处理原理与工艺>之类的书就明白了

mozo

二楼和五楼回复的很是精彩，看来你们真的对这个物理概念理解得很透彻啊

renbenfg

原帖由 初出茅庐 于 2009-6-30 17:25 发表
哪位前辈详细讲下，回火和去应力退火消除热应力和组织应力的原理啊？

所谓的应力，也就是原子处于极不稳定的状态，在自然的条件下，使其趋于恢复自然平衡状态，或者相对稳定状态。而通过不同温度的加热，使其原子活化，应力得到释放，组织得到相对的稳定。一家之谈如有错误欢迎纠正。

初出茅庐

学习了，
请问下专家的贵姓是否：姓任？
我这里还有一点 去应力退火一般消除的锻 焊等应力 可为什么去应力退火后一般冷却到300度以下出炉呢？但回火消应力就空冷呢？

mingth841101

热应力：从高温冷却时由热膨胀转为收缩所产生的内部力。
组织应力：由冷却过程中进行组织转变时，由于体积变化而产生的内部力。
回火的目的就有减少和消除工件的内应力，防止变形和开裂。组织发生转变。
去应力退火：钢的组织不发生变化，只是消除内应力（略低于A1温度，保温缓冷）
    定义明确了在考虑问题就轻松多了。

gao99

1个好问题＋1个好回答＞2，为什么呢？

受众多啊
:victory:

renbenfg

原帖由 初出茅庐 于 2009-8-18 10:20 发表


学习了，
请问下专家的贵姓是否：姓任？
我这里还有一点 去应力退火一般消除的锻 焊等应力 可为什么去应力退火后一般冷却到300度以下出炉呢？但回火消应力就空冷呢？

一般高合金的铸件及锻件还有高合金的焊接件，去应力退火都采用缓冷，在加热过程中，由于高合金元素的存在，使其原子活化，产生了阻碍性，一般采用预热和加长保温时间。在冷却过程中，其组织应力需缓慢冷却得到缓解，否则易开裂。而高温回火，一般回复了＠相，组织应力得到了消除，可以快冷。对于消除第二类回火脆性有好处。以上一家之谈，如有错误欢迎纠正！

[ 本帖最后由 renbenfg 于 2009-8-20 08:47 编辑 ]

初出茅庐

“而高温回火，一般回复了＠相，组织应力得到了消除，可以快冷。”

回火还能使@相回复和再结晶阿？  不是说回复和再结晶都是要晶粒变形还晶格扭曲的吗？ 淬火晶粒没变形阿。

renbenfg

有些问题还是需要看一下教科书，发帖适合探讨一些东西，特别是一些实际应用的实践知识。而一些基础理论，发帖很难讲明白。也因时间有限，不可能把发帖当上课。其实你问的问题，在教科书上都有，都是基础的知识，我还是那句话，靠发贴的方法代替不了，基础知识的学习。有时恰得其反，因自己没有基本功，想入非非，一看帖谁说的都有道理，到后来一头雾水。

夏日凉风

把这个和跷跷板游戏结合起来，或许会好理解一点……