什么是残余应力
即使没有外力作用在材料或结构上,内部仍可能存在静平衡应力,
这种内应力称为残余应力。
应力是有方向的,物体受外力拉伸时产生拉应力,
物体受外力收缩时产生压应力。
拉伸应力通常会降低物体的强度而压缩应力通常会增加物体的强度,
还有一种加工方法称为喷丸强化,它利用压缩应力的特性,提高强度。
残余应力的概念
当外部施加的力或应力作用于材料或结构件时,
会导致材料内部发生应变,
而这部分应变在外部力或应力消失后并没有完全恢复到原始状态,
从而导致材料内部产生了残余应力。
残余应力产生原因
残余应力对机械零部件的影响
1)引起物体尺寸和形状的变化
物体有残余应力时,会引发弹性变形或晶格畸变,
导致尺寸和形状改变。
2)使零件的使用寿命缩短
残余应力会导致物体受载时应力分布不均,
达到屈服强度时发生塑性变形,断裂强度时断裂,影响使用寿命。
3)降低了金属的塑性、冲击韧性
残余应力加剧了物体内的应力和变形不均,
使金属变形抗力增加、塑性降低。
4)降低金属的耐蚀性以及和疲劳强度等
零件因残余应力处于高能量状态,
易与氧化介质发生化学作用导致应力腐蚀,降低耐蚀性和疲劳强度。
常见残余应力消除方法
1:自然时效
2:热时效
3:振动时效(敲击时效)