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残余应力引起的后果

发布时间:2013-04-03 09:47:12
 

  残余应力的存在会引起很多不良的后果,下面本文就这个问题简单的介绍一下。

  首先,残余应力的存在能引起物体尺寸和形状的变化。当在变形物体内存在残余应力时,则物体将会产生相应的弹性变形或晶格畸变。若此残余应力因某种原因消失或其平衡遭到破坏,此相应的变形也将发生变化,引起物体尺寸和形状改变。

  对于对称型的变形物体来讲,仅发生尺寸的变化,形状可保持不变。例如,当用表面层具有拉伸残余应力和心部具有压缩残余应力的棒材坯料在车床上车成圆柱形工件时,切削后由于具有拉伸残余应力的表面层被车削掉,成品工件的长度将有所增加。

对称型的变形物体

  若工件是不对称的,则物体除尺寸变化外,还可能发生形状的改变。
引起残余应力的消失或减小的原因,除机械加工外还有时间的延长等因素。有时,具有残余应力的物体在热处理过程中,或受到冲击后也会发生尺寸和形状的变化。

板材裁剪后的变形

  其次,残余应力的存在能使零件的使用寿命缩短。因残余应力本身是互相平衡的,所以当具有残余应力的物体受载荷时,在物体内有的部分的工作应力为外力所引起的应力与此残余应力之和,有的部分为其差,这样就会造成应力在物体内的分布不均。此时工作应力达到材料的屈服强度时,物体将会产
生塑形变形;达到材料的断裂强度时,物体将会产生断裂,从而缩短了零件的使用寿命。

  再次,残余应力的存在能降低了金属的塑性加工性能。当具有残余应力的物体继续进行塑性加工时,由于残余应力的存在可加强物体内的应力和变形的不均匀分布,使金属的变形抗力升高,塑性降低。

  最后,残余应力的存在能降低金属的耐蚀性以及冲击韧性和疲劳强度等。