残余应力(加工残余应力的原因)
残余应力是指外力去除后,物体内存在应力的现象 。机加工表面残余应力的原因:
之一,机械应力的作用
切削层的部分厚度受到切削刃钝部的挤压,成为加工表面变质层,使表层产生压应力 。切割后内部材料倾向于弹性恢复,受到表层的阻碍,表层产生拉应力 。同时,后刀面与加工面之间有很大的摩擦力,使表层产生拉应力 。切割后,表层呈现压应力 。机械应力引起的残余应力在表面是压应力还是拉应力,取决于前后刀具形成的加工表面的变形 。
第二,切削热的作用
切割使表面温度升高,体积膨胀,但由于时间短,传热慢,所以内层温度低,阻碍了表面膨胀,导致表面产生压应力 。切割后表面散热快,收缩,内部散热慢,阻碍了表面收缩,使表面产生拉应力 。
三.相变引起的体积变化
切割温度为600-800摄氏度 。720℃时,碳钢会发生相变形成奥氏体,冷却后变成马氏体 。马氏体体积大于奥氏体体积,表层体积膨胀,由于内层的阻碍,表层处于压应力状态 。切削淬硬钢时,如果表面退火,马氏体会转化为索氏体或索氏体,使表层体积减小,表层处于拉应力状态 。
最终处于这种状态的完工表面是各种因素的结果 。一般来说,表面的压应力是有利的,而拉应力是不利的 。
【机械加工残余应力产生的原因 残余应力】
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