常用鋁合金去應力方法對比,還是鋁合金去應力爐比較靠譜
瀏覽次數(shù):5765更新日期:2021-12-30
鋁合金去應力爐主要用于硬質(zhì)合金殘留的奧氏體轉(zhuǎn)換成馬氏體及殘留應力,提高耐磨性,長時間的沖擊疲勞強度,縮小材料的延展性和內(nèi)部變形。常用于模具、刃具、工量具、剪刀、鋸片、高速鋼、汽車硬質(zhì)合金、微型馬達軸、硬質(zhì)合金、低溫閥門、高爾夫球頭等產(chǎn)品的深冷處理以及金屬配件的低溫裝配工藝。鋁合金是工業(yè)中應用*泛一類的有色金屬材料,在航空、航天、高鐵、汽車、機械制造、船舶以及化學工業(yè)中大量應用。
然而鋁合金淬火或者鑄造或擠壓成型過程中,會在工件內(nèi)部產(chǎn)生大量殘余應力,殘余應力是一種非常不好、不穩(wěn)定的組織,容易造成后續(xù)產(chǎn)品使用或者加工出現(xiàn)變形、翹曲、扭曲等情況,嚴重影響其尺寸精度以及應用,甚至導致整個產(chǎn)品報廢。同時殘余應力還能引起材料應力腐蝕開裂。明顯的縮短結(jié)構(gòu)件的使用壽命,加速結(jié)構(gòu)件的斷裂。工程上發(fā)生許多破壞性事故,其原因除了本身材料的結(jié)構(gòu)和強度之外,多數(shù)是由于材料的殘余應力直接或者間接造成的,材料的殘余應力對疲勞壽命的影響最為重要。因此鋁合金在服役之前應盡量消除或者減少其內(nèi)部組織殘余應力。
工業(yè)上目前常用的殘余應力消除主要有機械拉伸法、時效消除法、模冷壓法。上述方法均能一定程度消除工件殘余應力,但也存在著一些缺陷。
如:
(1)、機械拉伸法。機械拉伸法是將淬火后的鋁合金板材,沿軋制方向施加一定量的久拉伸塑性變形,使拉伸應力與原來淬火殘余應力疊加后發(fā)生塑性變形,使得殘余應力得以緩和與釋放。這種方法最高可消除80%左右殘余應力。然而該方法只適用于形狀簡單的零件,對復雜界面的工件不使用,同時有可能會破化工件表面的質(zhì)量,造成對工件附加損傷,轉(zhuǎn)移重型工具和安放耗費大量的勞動力,增大加工成本。
(2)時效消除法是降低淬火殘余應力的傳統(tǒng)方法。由于鋁合金材料尤其是航空用鋁合金材料對溫度非常敏感,時效溫度的提高,必然明顯降低強度指標,使MgZn2等強化相析出過多,產(chǎn)生過時效現(xiàn)象。因此,淬火后時效處理通常在較低溫度(小于200-250)下進行,因而影響了應力消除效果,消除殘余應力效果僅為10-35%。
(3)模冷壓法是在一個特制的精整模具中,通過嚴格控制的*冷整形來消除復雜形狀鋁合金模鍛件中的殘余應力。事實上“模壓”這種叫法不夠確切,因為其主要作用機理是使鋁合金模鍛件的局部材料受“拉伸”或者“壓縮”作用。當精整模具壓下時,精整凸模嵌入到鋁合金模鍛件端面、緣(筋)條的拔模斜度上,實際上使模鍛件的腹板部分產(chǎn)生“拉伸”作用。因此,該種方法是調(diào)整而不是消除零件的整體應力水平,它使鋁合金模鍛件上某些部位的殘余應力得到釋放的同時,有可能使其他部位的殘余應力增大。
以上三種常用鋁合金去應力方法,均存在缺陷和應用局限性。