產(chǎn)品樣本應(yīng)用文章
軸承鋼中殘留奧氏體的含量，對軸承的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性有決定性的影響，與軸承材料的抗拉強度、沖擊韌性，和疲勞強度存在一定的對應(yīng)關(guān)系。 軸承套圈在油中冷卻后，是直接進行回火處理，還是淬火后繼續(xù)進行冷卻，再回火處理，對軸承套圈的硬度、金相組織都有較大影響。 眾所周知，馬氏體的轉(zhuǎn)變是在Ms-Mz點完成的。由于鉻軸承鋼（Gcr15）的Mz點是處在較低的溫度，如果按正常熱處理工藝（淬火+低溫回火）處理，則淬火后的殘留奧氏體含量較高，一般殘留奧氏體在15%以上，殘留奧氏體在低溫回火時，也不易分解。因此，對尺寸穩(wěn)定性要求較高的精密軸承來說是不利的。 低溫下（低于室溫）殘留奧氏體是不穩(wěn)定成分，但由于奧氏體在低溫下等溫轉(zhuǎn)變較緩慢，所以，當(dāng)冷卻到工作溫度以下時，會產(chǎn)生殘留奧氏體的緩慢轉(zhuǎn)變，為此，要穩(wěn)定金相組織、減少變形，必須通過相應(yīng)的冰冷處理，以減少殘留奧氏體的含量，使之尺寸穩(wěn)定化。另外，為了與國際接軌，新的高鉻軸承鋼滾動軸承零件熱處理技術(shù)條件《JB/T1255-2001》（修改版），將提出要增加對殘留奧氏體含量的檢測項目。 本文使用GNR公司AREX D殘余奧氏體分析儀對鉻軸承鋼滾子樣品進行奧氏體測試。 在許多工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，對殘余奧氏體含量的控制非常嚴(yán)格，精確測量其含量，對于鋼鐵熱處理過程中產(chǎn)品特性和質(zhì)量的控制有重大意義。因為化學(xué)蝕刻和傳統(tǒng)金相研究存在靈敏度和準(zhǔn)確度較低的情況，所以無法做到工業(yè)生產(chǎn)中對殘余奧氏體的精確測量，而X射線衍射法可以測量低至0.5%的殘余奧氏體含量，故ASTM頒布E975標(biāo)準(zhǔn)方法：X射線法測量近無規(guī)結(jié)晶取向鋼中殘余奧氏體的含量。AREX D 正是根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計開發(fā)，并且為專用的臺式殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
近年來，鑒于燃料消耗的減少，汽車行業(yè)一直致力于減輕車輛重量。在這種情況下，對能夠結(jié)合高機械性能和提高變形能力的新材料的研究開發(fā)了先進高強度鋼（AHSS）類別，該類別代表了一類通過成分和熱處理的創(chuàng)新組合獲得的鋼，其特征是微觀結(jié)構(gòu)和性能無法通過傳統(tǒng)途徑開發(fā)。鋼類，如雙相、相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）、復(fù)合相、孿晶誘導(dǎo)塑性、淬火和分配（QP）等，屬于AHSS家族。QP這種熱處理旨在穩(wěn)定馬氏體基體中的一部分殘余奧氏體（RA）。RA的存在能夠提高鋼在完全馬氏體條件下的延展性，此外，當(dāng)受到外部載荷時，通過TRIP效應(yīng)發(fā)生應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這在保持高機械性能的同時提高了延展性。隨著應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變延遲頸縮的開始，總伸長率（TE）和均勻伸長率（UE）增加。最終結(jié)果是一種具有極限抗拉強度（UTS）和延展性的鋼，這是傳統(tǒng)處理方法難以獲得的。該處理包括馬氏體開始溫度和完成溫度之間的初始淬火，而后續(xù)步驟涉及等溫保持過程中的碳分配。在分配過程中，碳從過飽和馬氏體擴散到奧氏體相，并增強了其在室溫下的穩(wěn)定性。 RA的量、形態(tài)和穩(wěn)定性是與熱處理有效性相關(guān)的因素。奧氏體中較高的碳濃度與較高的穩(wěn)定性相關(guān)，即應(yīng)變過程中能量吸收的增加和較高應(yīng)變下頸縮的延遲。在應(yīng)變過程中，奧氏體晶粒通過應(yīng)變誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從不太穩(wěn)定的晶粒開始，向更穩(wěn)定的晶粒移動。 由于整個過程基于碳擴散，QP鋼的化學(xué)成分經(jīng)過了調(diào)整，以最大限度地提高處理效果。在分配過程中，碳從過飽和馬氏體中擴散，通過這種方式回火。根據(jù)分配條件，這種現(xiàn)象會導(dǎo)致馬氏體變形的減少，這種變形可能或多或少地強烈，從而導(dǎo)致不同的本體特性。碳應(yīng)在奧氏體內(nèi)部擴散，多項研究表明，添加高于1.5%的硅可以增強奧氏體的穩(wěn)定性。 本文探討了單步淬火和分配（QP）處理在低硅商業(yè)AISI 4140鋼中的應(yīng)用，并采用意大利GNR公司的殘余奧氏體分析儀AREX D對AISI 4140鋼進行測試。 在許多工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，對殘余奧氏體含量的控制非常嚴(yán)格，精確測量其含量，對于鋼鐵熱處理過程中產(chǎn)品特性和質(zhì)量的控制有重大意義。因為化學(xué)蝕刻和傳統(tǒng)金相研究存在靈敏度和準(zhǔn)確度較低的情況，所以無法做到工業(yè)生產(chǎn)中對殘余奧氏體的精確測量，而X射線衍射法可以測量低至0.5%的殘余奧氏體含量，故ASTM頒布E975標(biāo)準(zhǔn)方法：X射線法測量近無規(guī)結(jié)晶取向鋼中殘余奧氏體的含量。AREX D正是根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計開發(fā)，并且為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。本文成功地將單步QP處理應(yīng)用于AISI 4140（42CrMo4）低合金鋼。所提出的QP處理在室溫下有效地穩(wěn)定了商用低合金鋼馬氏體微觀結(jié)構(gòu)中相當(dāng)一部分RA（4.6%至7.8%）。在所研究的條件中，AISI 4140在240°C下10分鐘的QP提供了最高含量的RA。
過冷奧氏體是一種在金屬材料中形成的結(jié)構(gòu),它是在低于材料的平衡熔點時形成的一種非晶態(tài)或亞晶態(tài)結(jié)構(gòu)，具有非常高的硬度和強度。過冷奧氏體的形成通常是通過快速冷卻或快速凝固來實現(xiàn)的，這種快速過程可以防止材料中原子的重新排列，從而形成非晶態(tài)或亞晶態(tài)結(jié)構(gòu)。 在過冷奧氏體的結(jié)構(gòu)中，原子的排列方式非常緊密，沒有規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的形成使材料具有了很強的力學(xué)性能，如高硬度、高強度和高韌性等。過冷奧氏體在材料制備和加工中具有重要的應(yīng)用價值，可以用來制備高強度、高韌性和高耐磨性的材料，如鋼、鐵、鋁等。此外過冷奧氏體還可以用來制備非晶態(tài)合金、納米材料等。 過冷奧氏體的形成是一個復(fù)雜的過程，涉及到材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，如熔點、熔化熱、表面張力、原子間的相互作用力等。因此，在實際應(yīng)用中，需要對材料的物理和化學(xué)性質(zhì)進行深入的研究和了解，以便更好地控制和調(diào)節(jié)過冷奧氏體的形成和性質(zhì)。 總之，過冷奧氏體是一種重要的材料結(jié)構(gòu)，具有非常高的硬度和強度，廣泛應(yīng)用于材料制備和加工中。對于未來的材料科學(xué)和工程領(lǐng)域而言，過冷奧氏體的研究和應(yīng)用具有非常重要的意義，可以為人類社會的發(fā)展和進步做出更大的貢獻。
淬火殘留奧氏體評級圖金相圖譜，奧氏體是碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處。 奧氏體是碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處。
回火相變的概念 回火溫度通常在200-300℃之間。所得組織為回火馬氏體。鋼淬火后的殘余奧氏體量主要取決于鋼的化學(xué)成分。 殘余奧氏體本質(zhì)上與過冷奧氏體相同，過冷奧氏體可能發(fā)生的轉(zhuǎn)變，殘余奧氏體都可能發(fā)生。但與過冷奧氏體相比，已經(jīng)發(fā)生的轉(zhuǎn)變將給殘余奧氏體帶來化學(xué)成分上以及物理狀態(tài)上的變化，如塑性變形、彈性畸變以及熱穩(wěn)定化等等，這些因素都會影響殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變動力學(xué)。 殘余奧氏體向珠光體及貝氏體的轉(zhuǎn)變 將淬火鋼加熱到Ms點以上、A1點以下各個溫度等溫保持，殘余奧氏體在高溫區(qū)將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，在中溫區(qū)將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w。 圖1 Fe-0.7C-1Cr-3Ni鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)圖 Fe-0.7C-1Cr-3Ni鋼中殘余奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線如圖所示，圖中虛線為過冷奧氏體，實線為殘余奧氏體。 由圖可見，兩者的等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線十分相似，但一定量馬氏體的存在能促進殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，尤其使貝氏體轉(zhuǎn)變顯著加速。金相觀察證明，此時的貝氏體均在馬氏體與殘余奧氏體的交界面上形核，故馬氏體的存在增加了貝氏體的形核部位，從而使貝氏體轉(zhuǎn)變加速。但當(dāng)馬氏體量增大到一定程度后，由于殘余奧氏體的狀態(tài)發(fā)生很大變化，反而使等溫轉(zhuǎn)變減慢。 意大利GNR公司是一家老牌的歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。ARE X 為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
等溫轉(zhuǎn)變成馬氏體 若將淬火鋼加熱到低于Ms點的某一溫度等溫保持，則殘余奧氏體有可能等溫轉(zhuǎn)變成馬氏體。 實驗證實，此時在Ms點以下發(fā)生的轉(zhuǎn)變是受馬氏體分解所控制的馬氏體等溫轉(zhuǎn)變，即在已形成的馬氏體發(fā)生分解以后，殘余奧氏體才能等溫轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。雖然這種等溫轉(zhuǎn)變量很少，但對精密工具及量具的尺寸穩(wěn)定性將產(chǎn)生很大的影響。 二次淬火 淬火時冷卻中斷或冷速較慢均將使奧氏體不易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而使淬火至室溫時的殘余奧氏體量增多，即發(fā)生奧氏體熱穩(wěn)定化現(xiàn)象。奧氏體熱穩(wěn)定化現(xiàn)象可以通過回火加以消除。 將淬火鋼加熱到較高溫度回火，若殘余奧氏體比較穩(wěn)定，在回火保溫時未發(fā)生分解，則在回火后的冷卻過程中將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。這種在回火冷卻時殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的現(xiàn)象稱為“二次淬火”。二次淬火現(xiàn)象的出現(xiàn)與否與回火工藝密切相關(guān)。 例如，淬火高速鋼（如W6Mo5Cr4V2）中存在大量的殘余奧氏體，若加熱到560℃保溫后，在冷卻過程中殘余奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，即在560℃保溫過程中發(fā)生了某種催化，提高了殘余奧氏體的Ms點增強了向馬氏體轉(zhuǎn)變的能力。 若在560℃回火后冷卻至250℃停留5分鐘，殘余奧氏體又將變得穩(wěn)定，在冷至室溫過程中不再發(fā)生轉(zhuǎn)變。即在250℃保溫過程中發(fā)生了反催化（穩(wěn)定化），降低了殘余奧氏體的Ms點，減弱了向馬氏體轉(zhuǎn)變的能力。上述這種催化與穩(wěn)定化可以反復(fù)進行多次。 因此，可以清楚的是，高速鋼（風(fēng)鋼/鋒鋼）淬火后采用3次回火時，不能用一次長時間的回火來代替3次回火，因為殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體是在回火后的冷卻過程中才能進行的。并且，未冷至室溫，不宜馬上裝入回火爐內(nèi)進行回火，因為這個時候可能正在進行殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，否則就會出現(xiàn)回火不充分的現(xiàn)象。 意大利GNR公司是一家老牌的歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。ARE X 為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
滲碳是很早就被應(yīng)用的熱處理工藝，滲碳熱處理的對象通常為低碳鋼，滲碳后材料表面高的碳含量能夠增加材料的硬度提升耐磨性能，芯部由于沒有碳原子的進入從而保持其原有的韌性，這種表硬芯韌的綜合性能對材料的彎曲疲勞性能的提升有很大幫助。 滲碳熱處理工藝通常由強滲、擴散、淬火、回火等步驟組成，其中強滲指的是將材料加熱到A c3以上，爐內(nèi)通入含碳氣氛并游離出較高的碳勢（通常在0.8-1.2%），使活性碳原子自由擴散運動進入材料表面的過程。擴散指的是在略 低于強滲階段的溫度及碳勢的工況下在爐內(nèi)保溫一段時間，使富集在材料表面的碳原子向材料芯部擴散。淬火指的是將材料由高溫迅速冷卻下來，使高溫奧氏體相變?yōu)轳R氏體，常見的淬火介質(zhì)有水和淬火油，其中水的冷卻速度較快容易在材料表面產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使材料出現(xiàn)裂紋?；鼗鸢蜏?、中溫、高溫回火，回火的目的是減小材料內(nèi)部應(yīng)力，降低材料脆性。 根據(jù)滲劑狀態(tài)不同可將滲碳分為氣體滲碳、液體滲碳、固體滲碳和特殊滲 碳，其中氣體滲碳是應(yīng)用最為廣泛的滲碳方式。氣體滲碳的含碳氣氛通常由一氧化碳（CO）、氫氣（H2）和氮氣（N2）組成，此外還會有少量二氧化碳（CO2）、水蒸氣（H2O）以及殘留的甲烷（CH4）和氧氣（O2）。滲碳反應(yīng)通常為甲烷和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水和一氧化碳，一氧化碳在高溫下裂解為活性碳原子和氧氣，氮氣作為保護性氣體存在。氣體滲碳時還可以通過滴注煤油甲醇混合液體來產(chǎn)生含碳氣氛，通過改變煤油和甲醇的比例來控制滲碳質(zhì)量。煤油在高溫下的裂解產(chǎn)物為氫氣（H2）和甲烷（CH4），其特點為可用碳含量高，但滲碳速度低，當(dāng)煤油含量過高時容易產(chǎn)生積碳；而甲醇可用碳低，但有較高的反應(yīng)速度，爐內(nèi)的碳勢是通過控制滲劑的滴入量來調(diào)整的，結(jié)合滲碳設(shè)備內(nèi)部的氧傳感探頭和紅外傳感器，可以實現(xiàn)對爐內(nèi)碳勢的精準(zhǔn)控制。 意大利GNR公司是一家老牌的歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。ARE X 為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
1 固溶化處理 1.1 固溶化處理溫度：950-1150℃ 1.2 保溫時間：比一般合金鋼長20-30%。 1.3 冷卻：碳化物形成溫度區(qū)間(450-850℃)需快冷； 冷卻方式有以下原則： 鉻含量大于22%，且鎳含量較高； 碳含量大于0.08%； 碳含量不大于0.08%但有效尺寸大于3mm的不銹鋼，選用水冷。 碳含量不大于0.08%，有效尺寸小于3mm的不銹鋼，選用風(fēng)冷。 有效尺寸小于0.5mm的薄件可空冷。 2 安定化處理 安定化處理是含Nd或Ti的奧氏體不銹鋼采用的熱處理方法。 2.1 安定化處理溫度：高于鉻的碳化物溶解溫度(450-870℃)低于或略高于TiC和NbC的溶解溫度（750-1120 ℃）。一般推薦為870-950 ℃。 2.2 保溫時間：2-4小時(依工件形狀，合金元素等）。 厚度或直徑為25mm的保溫時間2小時，超過的加計1小時。 2.3 冷卻：較小的冷卻速度，如空冷或爐冷。 2.4 去應(yīng)力退火方法 說明：表中方法順序為優(yōu)先選擇順序 A：1010-1120℃加熱保溫后緩慢冷卻。 B：850-900℃加熱保溫后緩慢冷卻。 C：1010-1120℃加熱保溫后快速冷卻。 D：480-650℃加熱保溫后緩慢冷卻。 E：430-480℃加熱保溫后緩慢冷卻。 F：200-480℃加熱保溫后緩慢冷卻。 保溫時間：按每25mm，保溫1-4h，較低溫度時采用較長保溫時間。 注： ?在較強應(yīng)力腐蝕環(huán)境工作，最好選用Ⅰ類鋼A處理，或Ⅱ類鋼B處理。 ?工件在制作過程中，產(chǎn)生敏化情況下應(yīng)用。 ?如果工件在最終加工后進行C處理時，此時可采用A或B處理。 意大利GNR公司是一家老牌的歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。ARE X 為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，各類優(yōu)質(zhì)不銹鋼不斷出現(xiàn)。盡管冶金行業(yè)可以不斷研發(fā)優(yōu)質(zhì)鋼種，但是需要正確的熱處理才能更好的發(fā)揮不銹鋼的功能。 不同鋼種的不銹鋼加熱冷卻過程中，基體組織轉(zhuǎn)變不同，碳、氮化物以及金屬間化合物生成轉(zhuǎn)變不同，對不銹鋼的性能影響不同。因此，在不銹鋼熱處理過程中應(yīng)根據(jù)鋼種和使用目的選擇合適的熱處理工藝。 1 奧氏體不銹鋼熱處理目的 奧氏體不銹鋼基體組織為奧氏體，在加熱和冷卻過程中不發(fā)生馬氏體相變，沒有淬硬性。 奧氏體熱處理的目的是提高耐蝕性，消除第二相帶來的不利影響，消除應(yīng)力，或使已經(jīng)加工硬化的材料得到軟化。 2 基礎(chǔ)理論 2.1析出物生成溫度 2.2 合金碳化物的析出與溶解 2.2.1 碳溶解度 304(18Cr-8Ni)，1200℃碳的溶解度0.34%，1000℃碳的溶解度0.18%。600℃碳的溶解度0.03%。（如下圖所示） 304碳含量不大于0.08%，1000 ℃以上碳固溶于奧氏體中，由于碳原子半徑小，所以溫度降低時碳原子沿著晶界析出。 2.2.2 晶間貧鉻 碳溶解度：溫度降低，溶解度降低。 碳原子半徑：原子半徑小，溶解度降低，沿晶界析出。 穩(wěn)定性：析出碳原子不穩(wěn)定，與Cr、Fe生產(chǎn)穩(wěn)定的Cr23C6或(FeCr) 23C6 。 原子擴散速率：碳原子半徑小，擴散速率較大。鉻原子半徑大，擴散速率較小。 2.3 σ相 2.3.1 產(chǎn)生條件 620~840℃溫區(qū)，長時間加熱 加入鐵素體形成元素，如Ti、Nd等。 采用形成鐵素體形成元素高的焊條焊縫中。 以Mn、N代Ni的奧氏體中。 2.3.2 不利影響 降低塑性，特別是沖擊韌性。 σ相是富金屬間化合物，形成時易導(dǎo)致晶間腐蝕，Cl-介質(zhì)中點蝕。 2.4 δ-鐵素體 2.4.1 產(chǎn)生條件 鑄造的鉻-鎳奧氏體不銹鋼，鑄態(tài)化學(xué)成份不均勻，鐵素體形成元素偏聚區(qū)。 一些奧氏體不銹鋼的焊縫組織中。 2.4.2 有利影響 含5-20%δ-鐵素體，減少晶間腐蝕。 提高屈服強度。 在低應(yīng)力條件下可降低應(yīng)力腐蝕的敏感性。 焊接時，減少焊接熱裂紋形成的可能性 2.4.3 不利影響 壓力加工時易形成裂紋(兩種組織變形能力不同)。 意大利GNR公司是一家老牌的歐洲光譜儀生產(chǎn)商，其X射線產(chǎn)品線誕生于1966年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的開發(fā)和研究，該產(chǎn)品線已經(jīng)擁有眾多型號滿足多個行業(yè)的分析需求。ARE X 為專用的殘余奧氏體分析儀，無需依靠 搭載模塊在常規(guī)XRD上 實現(xiàn)殘余奧氏體測試，具有操作簡便、檢測速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點，對操作人員要求不高，做到輕松上手。
殘余應(yīng)力是指在沒有對物體施加外力時，物體內(nèi)部存在的保持自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng)。它是固有應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力的一種，在一些零件或標(biāo)準(zhǔn)的要求中，需要將應(yīng)力釋放來滿足實際使用要求，主要有以下幾種方法： 1、錘擊法 利用鋼錘錘擊工件殘余應(yīng)力聚集的部位，使工件接受錘擊的金屬表面受到錘擊的壓應(yīng)力，發(fā)生局部的塑性變形，從而減小殘余應(yīng)力的峰值，改善和均衡工件原有殘余應(yīng)力的分布，避免工件的脆性破壞。 這種方法特別適合與焊接件，且在焊接加工場合應(yīng)用廣泛，對沖壓件使用不多。 2、振動時效法 利用專有設(shè)備使工件在專用設(shè)備的周期性外力作用下發(fā)生共振，使工件內(nèi)部的微觀組織晶粒發(fā)生滑移和晶內(nèi)孿生，從而削減殘余應(yīng)力的峰值，改善和均衡工件原有的殘余應(yīng)力的分布。 這種方法在一小時內(nèi)可以消除約50%的殘余應(yīng)力或削減50%殘余應(yīng)力的峰值，是使用很普遍的方法之一，處理效率高，節(jié)約成本，但缺點是不能完全消除工件內(nèi)聚集的殘余應(yīng)力。 3、熱處理時效 是傳統(tǒng)的消除殘余應(yīng)力的方法，又稱為人工時效。它借助熱處理設(shè)施，將工件由室溫緩慢、均勻加熱至600℃左右，并在此溫度保溫4-8h，而后溫度緩慢冷卻到120℃以下，再出爐冷卻至室溫。 這種方法消除殘余應(yīng)力的效果很好，消除速度快、充分。 4、自然時效 是將工件放置于室外，任其“風(fēng)餐宿露”，在靜置過程中釋放和消除殘余應(yīng)力。 這種方法不適用于工業(yè)化大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。但是，對于高價值和高精度設(shè)備的關(guān)鍵部件，則采用人工時效+自然時效的方法較為普遍。 5、焊接應(yīng)力消除 焊接中焊縫處溫度迅速升高，體積膨脹。熱影響區(qū)溫度低，阻礙焊縫膨脹，結(jié)果焊縫處產(chǎn)生壓應(yīng)力，熱影響區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力。但此時焊縫處于塑性狀態(tài)，焊縫被壓應(yīng)力墩粗，松弛了此應(yīng)力。 焊后冷卻時，熱影響區(qū)冷卻速度快，很快進入彈性狀態(tài)，焊縫處溫度高，處于塑性狀態(tài)。這時焊縫收縮，較熱影響區(qū)收縮慢，焊縫阻礙熱影響區(qū)收縮，焊縫仍受壓應(yīng)力，影響區(qū)受拉應(yīng)力。但焊縫處于塑性狀態(tài)，焊縫的塑性墩粗，松弛了此應(yīng)力。 6、機械加工應(yīng)力消除的方法 在切削加工后采取一些處理措施，也可以對已加工表面的殘余應(yīng)力進行調(diào)整，表面強化處理就是目前較常用的方法之一。表面強化處理工藝是通過對零件表面的冷擠壓使之發(fā)生冷態(tài)塑性變形，從而提高其表面硬度、強度，并形成表面殘余壓應(yīng)力的加工工藝。常用的表面強化工藝有噴丸強化和滾壓強化。噴丸強化是利用大量高速運動中的珠丸沖擊零件表面，使打擊處發(fā)生塑性變形和塑性流動，表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力。珠丸大多采用鋼丸，利用壓縮空氣或離心力進行噴射。這種方法適用于不規(guī)則表面和形狀復(fù)雜的表面，如彈簧、連桿等的強化。滾壓強化是用可自由旋轉(zhuǎn)的滾子對零件表面均勻地加力擠壓，使表面得到強化并在表面形成殘余壓應(yīng)力，適用于規(guī)則表面如外圓、孔和平面等的強化加工，可在原機床上加裝滾壓工具進行。 預(yù)應(yīng)力切削是一種通過切削工藝使機械零件加工表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的方法，即切削前預(yù)先給零件施加一個彈性范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力，切削過程中零件加工表面會產(chǎn)生彈性變形，切削后釋放該預(yù)應(yīng)力，由于基體的彈性恢復(fù)，已加工表面會產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力切削既不需要購買昂貴的設(shè)備，又不會增加零件加工表面的硬度，只需通過切削加工就能使加工表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，因此其具有良好的發(fā)展前景。 切削加工表面殘余應(yīng)力的產(chǎn)生是機械應(yīng)力和熱應(yīng)力共同作用下引起的不均勻塑性變形的結(jié)果，對零件的使用性能和壽命有著直接的影響。在實際生產(chǎn)過程中，需要針對表面層殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因以及影響因素，通過綜合運用本文介紹的工藝手段，以及合理選擇切削參數(shù)、刀具等，可以有效地調(diào)整和消除已加工表面的殘余應(yīng)力。 以上就是消除殘余應(yīng)力的主要方法，過程和工序的控制可以通過測量工序間殘余應(yīng)力來實現(xiàn)，X射線法作為無損檢測殘余應(yīng)力的方法，其便捷性和準(zhǔn)確性得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。
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