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应力消除

应力消除

今天的工业零件制造商经常依赖热处理作为一个有价值的过程在金属制造环境。通过加热和冷却,冶金学家改变钢和其他金属合金的物理性能。各种不同的过程有助于产生特定的所需更改。

例如,制造公司采用成熟的工艺,如表面硬化或感应硬化,以帮助金属部件更有效地抵抗磨损。在涂饰过程中,渗碳或氮化可以增强抗划痕和其他表面磨损的能力,通常可以增加金属部件的预期寿命。其他工艺,如金属退火和正火,软化金属和增加延展性。这些软化过程可以提供更好的保护,防止脆性和断裂。

退火

退火使许多金属不太可能断裂,因为它在促进柔软的同时降低了脆性。据报道,金属零件制造商有时依靠正火(钢铁和黑色金属)和/或应力消除技术来代替退火。

铸造、锻造或冷轧后的软化金属有助于金属零件制造商。更软,更有延展性的金属允许更容易的操作在最后的状态或零件组装。这些材料通常也表现出比脆性金属更强的韧性。

应力消除过程

制造商采用一种称为应力消除的过程,以努力减少金属内部可能导致断裂的应力。像其他形式的退火一样,它依赖于热处理。

在消除应力期间,制造商将工件重新加热到低于临界点的温度。通过将工件保持在这种均匀的“浸泡”温度一段特定的时间,通常是两小时,制造商随后在空气中(或在某些情况下,在炉中)缓慢冷却工件。这种加热后的逐渐冷却为铁水中的气泡消散提供了机会,这可能提供更好的保护,防止意外破裂。应力消除技术最终减轻了一些工业金属零件内部的潜在应力。

材料和应用

材料

制造商不一定需要专门的设施或设备来执行应力消除技术。然而,控制温度以延长“浸泡”时间确实是必要的。金属制造商寻求将零件保持在预定的最佳恒定温度,该温度比临界再结晶点低若干度。根据所涉及材料的临界熔点,不同金属合金的浸泡温度也不同。通过确保零件在低于临界点的恒定“浸泡”温度下持续加热一段时间,制造商有助于保持金属的硬度,同时减少在最终精加工过程中未来尺寸变形的风险。

在某些情况下,制造商在炉内借助特定类型的惰性气体进行应力消除技术。气体(或气体)有助于保护金属表面免遭氧化。有些公司甚至为此使用专门的真空炉。显然,在这两种情况下,制造商花费额外的资源来执行压力缓解技术。例如,在这种情况下,这一进程的费用比恢复正常要高。

应用程序

使用应力消除技术有助于生产许多商业上可用的铜,黄铜和钢组件今天。一些制造商在氮碳渗碳之前进行这个过程,氮碳渗碳的目的是使经过处理的金属表面更加坚硬,耐磨损。采取额外的步骤,在低于临界点的恒定高温下浸泡金属工件,可能有助于减少在公司进行氮碳渗碳的最后精加工阶段由尺寸变形引起的问题。

此外,工件承受应力消除程序可能不会裂纹或断裂,在加工过程中,这种情况可能有助于成本效益。在初步加工过程中包括消除应力的技术,有助于降低金属零件在后续焊接和组装时的张力。(1)消除应力的用途差别很大。在复杂的现代高科技生产和组装环境中,一些应力消除应用涉及特殊的材料和生产环境。

消除压力的主要优点

今天的制造商经常依赖这种专门的技术。在一段指定的时间内以持续的高“均热温度”重新加热,然后在退火过程中逐渐重新冷却金属,消除应力有助于增强软化和延展性。

在许多情况下,通过消除应力,制造商还寻求减少在最终精加工过程中部分破裂和失效的可能性。应力消除理想地准备金属工件,以维持一些形式的“粗糙”精加工要好得多。例如,在金属氮碳渗碳之前执行这一过程,这是一种硬化形式,可以提高尺寸稳定性。工件在经过消除应力后,在最后的精加工前不会发生广泛的变形或翘曲。

如果在最终精加工之前进行,消除应力也可以延长一些金属零件或工具的使用寿命。持续的热浸泡和随后的逐渐冷却消除了一些内应力,否则这些内应力可能会在微观水平上促进工件内部断裂线的形成。采取额外的预防措施来减轻压力可以减少这些问题。从这个意义上说,应力消除过程可能最终提高耐久性和耐磨性。

今天工业环境中的自动化促进了某些设置中应力消除过程的使用。这种情况减少了所需的劳动力。利用应力消除程序最终可以减少零件在加工过程中失效的数量。


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