Зачем продукту вызревать? Как выполнить состаривание без помещения для выдержки?

Обычные коммуникационные продукты должны стареть, особенно металлические изделия.
Если это активный продукт, он может сам генерировать тепло, как, например, широко используемая базовая станция. В настоящее время самостарение становится все более популярным. Включив питание, он может нагреваться для старения без внешнего контроля температуры.
Старение в значительной степени устраняет остаточный стресс. Снятие стресса, о котором мы часто упоминаем, заключается в устранении остаточного напряжения.

1. Что такое остаточное напряжение?

Остаточное напряжение относится к системе напряжений, которая существует в объекте для поддержания самофазового баланса, когда к объекту не прилагается внешняя сила. Это своего рода врожденный стресс или внутреннее напряжение.

Когда внешняя нагрузка снимается, оставшееся напряжение внутри заготовки является остаточным напряжением.

Остаточные напряжения вызваны неравномерными объемными изменениями внутренней структуры металла. Внешние факторы возникают в результате горячей и холодной обработки.

Заготовка с остаточным напряжением находится в нестабильном состоянии, а ее внутренняя структура имеет сильную тенденцию возвращаться в стабильное состояние без внутренних напряжений.

Форма заготовки постепенно меняется (например, деформируется короблением) и теряет первоначальную точность. Если в станок будет собрана заготовка с остаточным напряжением, точность всей машины будет нарушена из-за ее деформации в процессе эксплуатации.



2. Источник остаточного напряжения

Внешняя сила деформирует деталь, а работа, совершенная внешней силой, вызывающая пластическую деформацию, сохраняется в детали за счет деформации внутреннего материала детали. Когда внешняя сила будет устранена, энергия неравномерного напряжения высвободится, в результате чего детали будут медленно деформироваться, то есть остаточное напряжение будет совершать работу до тех пор, пока вся энергия не будет высвобождена.

В механическом производстве различные процессы часто создают остаточное напряжение. Однако, если по существу, то причиной остаточного напряжения можно отнести:

(1) Остаточные напряжения, вызванные механической обработкой

(2) Остаточное напряжение, вызванное неравномерностью температуры.

Существуют две основные причины такого рода остаточного напряжения:

Первый – это локальная термопластическая деформация из-за неравномерности температуры;

Второй — локальная пластическая деформация из-за неравномерного объемного расширения, вызванного фазовым переходом.

(3) Остаточные напряжения, вызванные размерными допусками компонентов.

При сварке, клепке и резьбовом соединении часто возникают проблемы с допусками. Например, стыковые стальные пластины необходимо стягивать при стыковке секций корпуса. Эти объединенные структуры стягиваются внешними силами. Когда внешние силы будут удалены, вся система будет иметь остаточное напряжение.

Этот вид напряжения обычно является структурным напряжением и в большинстве случаев находится в упругом состоянии.

3. Влияние остаточных напряжений на механические детали.

(1) Вызывают изменения размера и формы объектов.

Когда в деформированном объекте имеется остаточное напряжение, объект вызывает соответствующую упругую деформацию или искажение решетки.

Если остаточное напряжение исчезнет или по какой-либо причине нарушится его баланс, то изменится и соответствующая деформация, в результате чего изменится размер и форма объекта.

(2) Сократите срок службы деталей.

Поскольку остаточные напряжения находятся в равновесии друг с другом, при нагрузке объекта с остаточным напряжением рабочее напряжение некоторых частей объекта представляет собой сумму напряжений, вызванных внешней силой и остаточным напряжением, а некоторые части представляют собой разница. Это приведет к неравномерному распределению напряжений в объекте.

В это время, когда рабочее напряжение достигнет предела текучести материала, объект подвергнется пластической деформации; когда предел прочности материала будет достигнут, объект сломается, тем самым сокращая срок службы детали.

(3) Уменьшить пластичность и ударную вязкость металла.

Когда объект с остаточным напряжением продолжает подвергаться пластической обработке, наличие остаточного напряжения может усилить неравномерное распределение напряжений и деформаций в объекте, в результате чего сопротивление деформации металла увеличивается, а пластичность снижается.

(4) Уменьшите коррозионную стойкость и усталостную прочность металлов.

Благодаря остаточным напряжениям внутри детали она находится в высокоэнергетическом состоянии и легко вступает в химическое взаимодействие с окислительной средой, вызывая коррозию, то есть коррозию под напряжением, что снижает коррозионную стойкость детали. Остаточное напряжение также изменяет напряжение на поверхности материала под нагрузкой. Распределение, снижение усталостной прочности.

4. Меры и методы снижения и устранения остаточных напряжений.

молоток

Стальным молотком забейте ту часть, где сосредоточено остаточное напряжение заготовки, так что металлическая поверхность забиваемой детали подвергается сжимающему напряжению молотка, и происходит локальная пластическая деформация, тем самым уменьшая пиковое значение. остаточного напряжения, улучшая и выравнивая исходное остаточное напряжение заготовки. Распределение во избежание хрупкого повреждения заготовки.

Этот метод особенно подходит для сварки деталей, он широко используется при сварочной обработке и мало используется для штамповки деталей.

Вибрационное старение

Использование запатентованного оборудования заставляет заготовку резонировать под периодическим внешним усилием специального оборудования, в результате чего зерна микроструктуры внутри заготовки скользят и образуют внутризеренное двойникование, тем самым уменьшая пик остаточных напряжений, улучшая и уравновешивая исходное остаточное напряжение заготовки. Распределение.

Этот метод позволяет устранить около 50% остаточного напряжения или снизить примерно 50% пикового значения остаточного напряжения в течение одного часа. Это один из наиболее распространенных методов. Он обладает высокой эффективностью обработки и экономией средств, но самым большим недостатком является то, что он не может полностью исключить заготовку. Накопленное остаточное напряжение.

Старение при термообработке

Это традиционный метод устранения остаточного напряжения, также известный как искусственное старение. Он использует оборудование для термической обработки, чтобы медленно и равномерно нагревать заготовку от комнатной температуры примерно до 600°C и удерживать ее при этой температуре в течение 4-8 часов, затем медленно охлаждать до температуры ниже 120°C, а затем охлаждать ее из печь до комнатной температуры.

Этот метод дает очень хороший эффект устранения остаточного напряжения, а скорость устранения быстрая и достаточная. На данный момент это один из самых практичных методов.

Естественное старение

Именно разместить заготовку на открытом воздухе, пусть это будет «ветер, мука и роса», снять и устранить остаточные напряжения во время статического процесса.
Этот метод не подходит для промышленных продуктов массового производства.

Однако для ключевых компонентов дорогостоящего и высокоточного оборудования чаще встречается искусственное старение + естественное старение.

Способ снятия напряжений при механической обработке

После резки можно предпринять некоторые меры по обработке, чтобы скорректировать остаточное напряжение обработанной поверхности. Упрочнение поверхности в настоящее время является одним из наиболее часто используемых методов.

Процесс поверхностно-упрочняющей обработки — это процесс, при котором холодная экструзия поверхности детали вызывает ее холодную пластическую деформацию, тем самым улучшая ее поверхностную твердость и прочность, а также формируя на поверхности остаточное сжимающее напряжение.