產(chǎn)品詳情
振動時效工藝
振動時效是應用循環(huán)加載方法，通過動應力和殘余應力迭加，峰值應力區(qū)材料屈服，應力均化，結構應力峰值下降，材料強化等效應，使結構的彈性工作區(qū)域加大，以達到尺寸穩(wěn)定性上升的效果。振動時效與熱時效在去應力機理上有明顯的區(qū)別，其特點是：(1)從宏觀上看當動應力和殘余應力方向一致，且迭加值大于屈服應力時，金屬產(chǎn)生塑性變形，當動應力去除后，殘余應力峰值下降，結構應力均化。另一方面，結構應力集中部位，包括幾何形態(tài)變化較大的部位，以及缺陷部位，當外載引起的局部應力大于屈服應力時，金屬產(chǎn)生塑性變形，當外載去除后，該部位形成一個塑性變形強化保護區(qū)，從而提高了結構的抗變形能力。(2)材料組織上的非均勻性造成受載時的應力不均勻性，即微觀的應力集中，其應力集中系數(shù)往往為幾至十幾。當外應力大于10MPa時就可以出現(xiàn)微觀的屈服現(xiàn)象。振動時效時正負方向的交變應力可造成非封閉的包辛格效應應力應變回線，這種非封閉應變積累結果可使材料得到一定殘余變形量，導致低動應力條件下的時效效應。(3)動應力可以引起位錯的增殖和位錯的移動，由于大量位錯在晶界和雜質(zhì)上的聚集而造成的位錯釘扎作用，使位錯的再運動和滑移的阻力增加。因此金屬的屈服點上升，內(nèi)耗下降，以至于剛度即抗變形能力增加。(4)動應力加大了晶格內(nèi)的動能，使原子振動更加劇烈，能量大的原子與周圍原子相互作用，糾正了晶格畸形和扭曲，其積累產(chǎn)生的微觀塑性變形也可以使峰值應力降低一定幅度。
振動時效去應力效果與動應力大小及作用時間有關。圖3是碳素結構通過340余次試驗獲得在不同動應力下的表面應變遷移曲線，動載是峰值為定值的單向脈動拉伸應力，N是低應力區(qū)振動釋放應力。它反映了試樣在動載下塑性應變積累量，與殘余應力的下降量相關，其表明當動應力大于10MPa就可以出現(xiàn)去應力效果，且動載的前期效果遠優(yōu)于后期，如圖3中前100次加載已達到200次加載總效果的90%。這表明在振動動應力足夠大時無需太長的振動時間，本研究提出200~100000周振動次數(shù)作為實際加載次數(shù)，實際作業(yè)中可以(5~15)min作為工藝時間。
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振動時效設備 國內(nèi)發(fā)展及現(xiàn)狀
國內(nèi)發(fā)展較晚，首先由孫照清總工程師等老一輩技術專家于74年出國考察，把技術帶回國內(nèi)，并開始在機械部、航空部研究移植，并在“六五”期間在機械部提出攻關課題―――提高機床鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的大課題里面確定“振動時效可行性研究”。八五年機械部特批二萬五千美金與美國馬丁公司合作，引進當時世界上最先進的VSR－－790型振動時效設備及相關技術。
特別是九一年JB/T5926-91《振動時效工藝參數(shù)選擇及技術時效設備要求》標準的誕生，使該技術得以較快的推廣和發(fā)展。
