應(yīng)該怎樣消除鑄件中的殘余應(yīng)力
1、自然時效:將有殘余應(yīng)力的鑄件放置在露天場地,經(jīng)半年乃至一年以上,讓殘余應(yīng)力逐漸自然消退,這種方法稱為自然時效。
鑄件(機床鑄件)內(nèi)存在殘余應(yīng)力,金屬晶格發(fā)生畸變,畸變晶格上的原子勢能高而不穩(wěn)定,由于長期受到自然氣候的作用,使金屬原子間不斷發(fā)生緩慢的能量交換,逐漸趨于平衡,因而使畸變晶格恢復(fù)正常,鑄件變形,應(yīng)力消除。自然時效花費少,但時間太長,近代生產(chǎn)中很少采用。
2、人工時效:人工時效又稱熱時效或消除內(nèi)應(yīng)力退火等,把鑄件加熱到合金的彈一塑狀態(tài)的溫度范圍內(nèi),保持一定時間,使殘余應(yīng)力得以消除,然后緩慢冷卻,以免重新產(chǎn)生殘余應(yīng)力。鑄件的加熱、保溫、冷卻等熱處理工藝規(guī)范,應(yīng)根據(jù)合金性質(zhì)、鑄件結(jié)構(gòu)和原始冷卻條件的特點來確定。
總的原則是:在升溫和冷卻過程中,力求使鑄件各部分溫度均勻一致,避免溫差過大而產(chǎn)生附加應(yīng)力而引起鑄件變形和裂紋,因此升溫、冷卻速度不宜過高,但從生產(chǎn)率和成本考慮,升溫和降溫速度又不應(yīng)過低,生產(chǎn)中一般用實驗法確定最佳熱處理規(guī)范。
3、共振時效 共振時效是一種省時、省能源的 方法,其原理是:在激振器的周期性外力---激振力作用下,與鑄件發(fā)生共振,因而使鑄件獲得相當大的振動能量。在共振過程中交變應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加,產(chǎn)生局部屈服,引起塑性變形,使鑄件(機床鑄件)中的殘余應(yīng)力逐步松弛,消失,從而達到穩(wěn)定鑄件尺寸的目的。
從而共振時效有顯著的優(yōu)越性:時間短,費用低,功率小,裝置小,易操作,省能量,無污染,鑄件表面不產(chǎn)生氧化皮,不損害鑄件尺寸精度。