五大方面解读残余应力，让你不再迷茫
一、什么是残余应力残余应力、也称内应力，是指当外部载荷去掉以后，仍存留在工件内部的应力。残余应力是由于金属内部组织，发生了不均匀的体积变化而产生的。其外界因素来自热加工和冷加工。具有内应力的工件，是处在一种不稳定状态之中，其内部的组织有强烈地恢复到没有内应力的稳定状态的倾向。工件的形状逐渐改变（如翘曲变形）从而丧失其原有精度。如果把存在内应力的工件装配到机器中，则会因其在使用中的变形而破坏整台机器的精度。http://msp.baidu.com/v1/mediaspot/9e8f48161e300e5fb72a8b486cbf056e.gif二、残余应力的来源外力使零件变形，其中引起塑性变形的外力作的功，以零件内部材料变形而存贮在零件内。当外力消除以后，应力不均匀的能量要释放出来，引起了零件缓慢地变形，即残余应力作功，直到能量全部释放出来为止。在机械制造中，各种工艺过程往往都会产生残余应力。但是，如果从本质上讲，产生残余应力的原因可以归结为：（1）不均匀的塑性变形；（2）不均匀的温度变化；（3）不均匀的相变。http://timg01.bdimg.com/timg?pacompress&imgtype=3&sec=1439619614&autorotate=1&di=6318ed80893b53ef1c56743117100745&quality=60&size=b640_10000&src=http%3A%2F%2Fbos.nj.bpc.baidu.com%2Fv1%2Fmediaspot%2F991bba193f90a2ba025a73a4e65611c4.jpeg三、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。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。（2）使零件的使用寿命缩短。因残余应力本身是相互平衡的，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，物体将会产生塑性变形；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。（3）降低了金属的塑性、冲击韧性。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。（4）降低金属的耐蚀性以及和疲劳强度等。由于零件内部的残余应力，使其处于高能量状态，易与氧化介质发生化学作用，造成腐蚀，即应力腐蚀，从而降低了零件的耐蚀性，残余应力还改变了材料表面受载时的应力分布，降低疲劳强度。四、残余应力对零件切削加工影响对切削加工过程的影响车削零件的毛坯，一般为铸件、锻件、型材和经过热处理的半成品，由于毛坯在形成的过程中，有过温度的剧烈变化及受力变形，因此内部具有残余应力，在切削时形状发生变化，原应力平衡状态被打破，导致了切削过程的变形。http://timg01.bdimg.com/timg?pacompress&imgtype=3&sec=1439619614&autorotate=1&di=5efb3fdc43faf287936da84c47db2983&quality=60&size=b640_10000&src=http%3A%2F%2Fbos.nj.bpc.baidu.com%2Fv1%2Fmediaspot%2F79214a005816716c4538908460b3ac87.png
4.1产生切削残余应力金属的切削，实质上是工件受刀具的挤压和摩擦，使工件表面产生弹性变形和塑性变形，切屑从母体分离的过程。在切削过程中，工件受到切削力，产生切削热而使切削温度上升，切削完成后，工件的已加工表面即产生了残余应力，使工件在以后的使用中发生变形，精度降低，使用性能和下降，使用寿命缩短。4.2影响残余应力的因素（1）切削用量。切削速度———切削速度提高，工件温度上升，残余应力增加；走刀量和切削深度———走刀量和切削深度越大，切削力就越大，残余应力也越大。（2）刀具角度。增大刀具的前角，刃倾角，可使刀具锋利，减小切削力。（3）切削液。切削液具有润滑和冷却作用，在加工中使用切削液，可减小切削力和降低切削温度，使残余应力减小五、减小和消除残余应力的措施和方法5.1 采用合理的工艺结构在零件的设计时，采用合理的工艺结构，避免厚薄不匀，尖角结构等，铸件宜使用铸造圆角。5.2 合理安排工艺路线对于精密零件，粗、精加工分开。对于大型零件，由于粗、精加工一般安排在一个工序内进行，故粗加工后先将工件松开，使其自由变形，再以较小的夹紧力夹紧工件进行精加工。5.3 采用合理的切削条件。在零件的精加工时，使用较小的切削和走刀量以及较高的切削速度，使用锋利的刀具和使用切削液进行润滑冷却，以减小切削力和降低切削温度，减小残余应力。5.4 采取时效处理技术（1）自然时效处理。http://timg01.bdimg.com/timg?pacompress&imgtype=3&sec=1439619614&autorotate=1&di=fe9135ad24d83c10481ed4d071cae7e2&quality=60&size=b640_10000&src=http%3A%2F%2Fbos.nj.bpc.baidu.com%2Fv1%2Fmediaspot%2F07b81960ac13d127c4b14a85a7135c02.jpeg（2）热时效处理。这是目前使用最广的一种方法，但其投资和能源消耗都较大，使生产成本增加，而且精加工后零件进行加热时效，有可能产生氧化而影响表面品质。http://timg01.bdimg.com/timg?pacompress&imgtype=3&sec=1439619614&autorotate=1&di=fbddc4c5907275fdd7e6dcaafc4eed2c&quality=60&size=b640_10000&src=http%3A%2F%2Fbos.nj.bpc.baidu.com%2Fv1%2Fmediaspot%2Fd1a9ecd83ed3bb652d5e07cf4eeb8b78.jpeg（3）振动时效处理。这是消除残余应力、减少变形以及保持工件尺寸稳定的一种新方法。可用于铸造件、锻件、切削加工工件等。它是以激振的形式，将机械能加到含有大量残余应力的工件内，引起工件金属内部晶格错位蠕变，使金属的结构状态稳定，以减少和消除工件的内应力。不需庞大的设备，经济简便，效率高。频谱谐波时效技术是在此机床上的发展，能消除60-70%的应力，在稳定尺寸和形状精度上非常有效。http://timg01.bdimg.com/timg?pacompress&imgtype=3&sec=1439619614&autorotate=1&di=0e9f58840581bb7a2bbec5e1e6917930&quality=60&size=b640_10000&src=http%3A%2F%2Fbos.nj.bpc.baidu.com%2Fv1%2Fmediaspot%2F990a753f5300ca6faf153332b87a8be2.jpeg（内容转自豪克能微信公众号）
在国内，无论铸造件，机加件，焊接件，时效都是名存实亡的，虽然大家都知道。 未来第一站 发表于 2017-3-15 11:49
在国内，无论铸造件，机加件，焊接件，时效都是名存实亡的，虽然大家都知道。
楼上是说国内的时效处理没有改善应力吗
时效处理耗时较长，在快速发展的柔性生产模式下，这项技术是否需要突破时间的制约 学习了 不要增加表面击打（如抛丸），也是一项快捷的去应力方法。不过这同振动一样，不彻底 嫌自然时效时间长，可以去专业的热处理公司做消除应力的正火处理；要做出质量稳定的结构焊件和铸造、锻压件，退货、正火、调质等等热处理工序，一步也不能少，这是质量的保证，更是良心！ 第一次了解震动时效，学习 xiaobing86203 发表于 2017-3-15 12:15
时效处理耗时较长，在快速发展的柔性生产模式下，这项技术是否需要突破时间的制约
现在的频谱谐波时效技术效率很高了，稳定形状精度很不错了 jinglei3617 发表于 2017-3-15 16:02
第一次了解震动时效，学习
可以留下个邮箱啊，我给你发些详细资料
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