作者:admin 发布时间:2021-05-08 17:07 浏览次数 :
时效方法简介
构件在冷热加工过程中,必然产生残余应力,因此消除残余应力的时效工序就十分必要了,凡是能降低残余应力,使工件尺寸精度稳定的方法都叫“时效”。主要方法有热时效、自然时效、振动时效、静态过载时效、热冲击时效等。后两种方法应用少不再讲述。
§3.1自然时效
自然时效是较古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,经过几个月至几年的风吹.日晒.雨淋和季节温度的变化,给构件多次造成反复的温度应力。在温度应力形成的过载下促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。
自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置石墨尖端及其它线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。
§3.2热时效
热时效是将构件由室温缓慢.均匀加热至550℃左右,保温4—8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。
热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温度差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长会引起石墨化使构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。热时效降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热时效效果。
降温速度对消除残余应力的影响
降低温度速度 ℃/小时 | 残余应力消除的百分数(%) |
130 | 6—27 |
50 | 40—50 |
30 | 60—85 |
序号 | 工件在炉内的位置 | 残余应力的大小(kgf /mm²) | 残余应力消除的百分比(%) | |||||
时效前 | 时效后 | |||||||
σ 1 | σ 2 | σ 1 | σ 2 | σ 1 | σ 2 | 平 均 | ||
1 | 炉后端 | 10.4 | 7.9 | 6.6 | 6.2 | 36.7 | 21.4 | 29.1 |
2 | 炉中部 | 10.4 | 7.9 | 5.1 | 1.6 | 51.2 | 79.6 | 65.4 |
3 | 炉门处 | 10.4 | 7.9 | 9.1 | 8.1 | 12.6 | -2.4 | 5.1 |