讨论下去应力的工艺

wanghgseu

kinggmc 发表于 2012-3-17 09:59
昨天刚看到有振动时效仪，不知是否能解决高精度的去应力问题
以此抛砖引玉。求专家关注。

这个方法提的好像很多了，但截至到目前我还没见过。原理就是震动时，让材料中应力集中的微小部分发生塑性变形，使内应力得到消除。对塑性、韧性好的材料从原理上讲是行得通的。

wanghgseu

对于淬火和固溶热处理的应力可用回火去除，对于精密工业中机械加工带来的应力，是用时效(人工时效、自然时效)，说白了也是回火的一种。

孤鸿踏雪

路过，烧把火：
   1.去应力退火  消除塑性变形加工、切削加工或焊接残留应力的退火工艺，一般在钢铁相变点以下进行。
   2.时效  金属或合金（如低碳钢等），它们从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，其性能随时间而改变的现象。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。
   含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（例如4~6昼夜）的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象，叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效，在一定温度下进行的时效叫人工时效。
    3.时效处理  把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效作用的工艺。
    4.稳定化处理  为了稳定工件的形状和尺寸以及材料的组织和性能而进行的处理。例如：
    （1）工具和量块淬火后的冷处理、回火和时效；
    （2）含钛奥氏体不锈钢在选定的温度回火，使其中的碳尽可能多地形成碳化钛以改善钢的抗晶间腐蚀性能；
    （3）低合金耐热钢在较高温度作较长时间的回火以稳定其组织和性能等；
    （4）为消除或松弛各种加工应力（如：机械加工应力、电加工应力、焊接应力、冷变形应力以及机械零件在服役过程中所产生的各种疲劳应力等），而在适当的温度下进行的长时间回火处理
    5.回火  过去的文献把回火定义为：把淬过火或正火的钢件加热到设定的某一温度（低于下临界点温度），保持充分的时间，以消除其因淬火或正火等所产生的残余应力，并获得较稳定的显微组织和设计需要的综合力学性能的热处理工艺。现在的文献大多把回火定义为：采用加热手段，将不稳定的淬火组织转变为相对稳定的回火组织，并降低淬火应力，从而在保持较高强度和硬度的条件下，尽量提高钢的韧性和塑性，得到良好的机械性能，使工件在使用过程中，不发生形状和尺寸超差。

wisher

对于非淬火件,去应力方式一般根据技术要求不同,略有区别吧
据我所知,高精密件,比如精密仪表精密齿轮等部件的去应力,要求是时效,而且时间比较长
相对差一点的,一般采取去应退火
不过现在最新兴起的,方式比较多,比如振动时效,还有超声波时效等,方式比较多,一般都是根据技术要求不一,而采取不同的方式.应用到具体的实践中,一般都是需要考虑,成本以及技术要求相结合.
不管白猫黑猫,逮到老鼠的就是好猫

kinggmc

昨天刚看到有振动时效仪，不知是否能解决高精度的去应力问题
以此抛砖引玉。求专家关注。

smxzxy

就我目前所知，对于钢铁件去应力有3种工艺，分别是：去应力退火，回火，时效，我先把这三个概念列出来：
1.去应力退火：将工件加热至较低温度，保温一定时间后冷却，使工件发生回复，从而消除残余内应力的工艺称为去应力退火。
它的应用:在实际生产中， 去应力退火工艺的应用要比上述定义广泛得多。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、 焊接、热处理，甚至机器零部件装配后，在不改变组织状态、保留冷作、热作或表面硬化的条件 下，对钢材或机器零部件进行较低温度的加热，以去除（全部或部分的）内应力，减小变形、开裂倾向的工艺，都可称为去应力退火
2.回火：将淬火后的钢，在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。
应用：回火一般紧接着淬火进行，其目的是：(a)消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；(c)稳定组织与尺寸，保证精度；(d)改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序
3.时效：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。
汇总起来:1是针对非淬火件去应力，并且去应力能力强，片重于软化工件；2和3都是针对淬火件去应力，只是时效时间更长，更注重尺寸稳定这块吧
现在我的问题是，对于高精度的淬火件我可以理解为精加前加序时效，但是对于非淬火类的高精件我就有点模糊了，不知道使用时效好还是去应力退火好了，不知道那位高人知道，望指点下

smxzxy

楼上说的这个例子很好，实践中证明了时效和或者是退火都可以解决工件的变形问题，剩下的只是一个温度的问题

trainman

smxzxy 发表于 2012-3-20 11:58
我其实是想搞清楚一个问题，对于高精件，不管是淬火件还是非淬火件，如果仅仅要求它的尺寸稳定性，那么它 ...

    楼主，我明白你的意思，其实去应力退火和时效两者温度和工艺是可以一样的。你主要目的是去应力那就是去应力退火，你目的是稳定组织那么也许去应力及时效兼有。不是说温度高才能去应力，就拿我身边例子说前段时间有个发动机油路的阀芯是不需要热处理的，机加工后就用。但经常发生阀芯在油路卡死现象，搞机加的找到我，我判断是加工工序过于复杂造成内应力大，由于表面不能氧化，我给他来个180度保温4小时，以后再使用时从未发生卡死现象。你说这是时效还是去应力起作用呢？
      在我们生产中需要对很多各种现象进行判定，像你的问题，你认为了内应力作用大那就消除应力，你想稳定组织那就时效，同样的工艺可以说是去应力但换种情况可能就是时效。对于非淬火件来说，应力的作用更甚于组织的变化。

smxzxy

trainman 发表于 2012-3-19 23:21
你可以这样理解：去应力可以用于淬火前后或校直等工序之后，时效一般作用于热后。对于非淬火件一般是去应力 ...

我其实是想搞清楚一个问题，对于高精件，不管是淬火件还是非淬火件，如果仅仅要求它的尺寸稳定性，那么它的处理工艺是否可以通用，也就是都做下时效是否可以。下面我有一些个想法，希望大家给评价下。
1.淬火件由于激冷的效果，其内部应力较大，但通常回火+时效（冷处理）都可以达到尺寸稳定的目的，例如标准件（环规）
2.非淬火件由于组织为平衡状态+随炉冷却，此时内部应力相对淬火件内部应力应该笑很多，或者是少一个数量级（没有研究过，具体不清楚），此时做时效处理似乎也可以，没有必要去应力退火了吧。毕竟这个的内应力更小，组织也更稳定。

shuufu

顺便说下，钢厂出来的线材都必须经过15天以上的自然时效，否则对以后的使用有很大影响

trainman

你可以这样理解：去应力可以用于淬火前后或校直等工序之后，时效一般作用于热后。对于非淬火件一般是去应力退火，这个温度可高可低，越高去应力效果越好。

monk2461

振动时效被设备厂家宣传的效果夸大了，我觉得最好的办法还是油煮，长时间时效效果最好。震动、超声波效果不稳定

刃具达人

精密工件 采取低温去应力回火。