宣布时间：2021-12-14点击：1942
1.什么是剩余应力？
首先来一段官方的界说：剩余应力 (Residual Stress) 是工件在制造历程中，将受到来自种种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不可随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响就是剩余应力。
有点晕？那换个通俗的方法跟各人讲。好比说一个人之前很瘦，买了一条L号的牛仔裤，然而过了个年吃成了大胖子，这时候再穿这条牛仔裤，由于人长胖了而裤子没变，因此他就会觉得裤子太紧了，这时候身体与裤子之间就有了很强的作用力，如果用力过猛很容易把裤子撕破，这种破坏力就是剩余应力的作用效果。
从能量作功的角度来理解，外力使物体爆发塑性变形时会导致物体内部爆发变形，因而积累一部分能量；当外力消除后，内部应力漫衍不均匀的能量要进行释放，如果物体的脆性低，则物体会缓慢变形，脆性高则形成裂纹。
剩余应力在机械制造中非经常见，往往各个工艺都会爆发剩余应力。不过，从实质上讲，爆发剩余应力的原因可以归结成三类：
***类，不均匀的塑性变形；第二类，不均匀的温度变革；第三类，不均匀的相变。
2.剩余应力的危害
从剩余应力的分类可以看出，剩余应力会引起物体缓慢变形，导致物体尺寸的改变，导致机械加工工件尺寸缺乏格，仪器生产中导致整台仪器丧失精度成为废品，铸造铸造工件泛起裂纹甚至断裂，同时对其疲劳强度、抗应力腐化能力、尺寸稳定性和使用寿命等，也有着十分重要的影响。
铸件在冷却的历程中，由于工艺的不对理导致冷却不均匀而爆发剩余热应力导致铸件断裂。
热处理的淬火历程中，过冷奥氏体进行马氏体转变时容易导致质料断裂
3.剩余应力的丈量
关于剩余应力的丈量，从大类上可以分为机械法、化学法和X射线法三种。
机械法
机械法中***为常见的是钻孔法（也称盲孔法），操作时从物体上截取一段长度为其直径3倍的棒材（或管材），在其中心钻一通孔，然后用膛杆或钻头从内部逐次去除一薄层金属，每次去除约5%的断面积，去除后丈量试样长度的延伸率和直径的延伸率。
绘制这些数值与钻孔剖面积的关系曲线，用作图法求出曲线上任意一点的导数，表征延伸率与钻孔剖面的变革率，然子女入相应的应力公式即可获得剩余应力值。
化学法
化学法有两种思想。一种想法是将试样侵入到适当的溶液中，丈量出自开始侵蚀到发明裂纹的经过时间，按此经过的时间来判断剩余应力的巨细，所用的溶液，关于含锡青铜可用水银及含水银的盐类，关于钢可用弱碱及硝酸盐类；另一种想法是将试样吊浸在适当的溶液里，隔一准时间来称其重量。这样就可以获得一个重量减小量与经过时间的关系曲线，与标准曲线相比较，以判定剩余应力的巨细，所获得的曲线的位置比标准曲线越高，则体现物体内的剩余应力越大。
X射线法
X射线法可利用X射线穿透金属件，其中劳埃法是通过滋扰黑点形状的变革来定性地确定剩余应力。
当无剩余应力保存时，各滋扰黑点呈点状漫衍。有剩余应力时，各滋扰黑点伸长，呈“星芒”状。
德拜法可以定量地测出所保存的剩余应力，具体可以凭据德拜图上衍射射线条位置、射线线条宽度和强度的变革来确定。
总结一下，机械法和化学法是有损测试要领，需要看待测物体局部取样，并且测试后损坏不可逆；X射线法是一种无损测试要领，可坚持物体的完整性�；捣芄唤衔返厝范ㄊＳ嘤αΦ木尴负吐�，一般适用于棒形或管形的物体；化学法适用于金属丝、薄片类型的物体，但化学法只能进行定性判断，很难做到定量描述；X射线法虽然是一种“非破坏性”的要领，但此要领仅适用于能够给出较清晰敏锐的衍射线条的某些质料，并由于X射线的投射能力较小，只能探明物体接近外貌部分的情况。
4.剩余应力的消除
既然剩余应力危害这么多，那么行之有效的消除要领就显得十分须要了。消除要领有热处理、静载荷加压、振动时效和机械处理四种要领。
热处理法
热处理就是利用剩余应力的热松弛效应消除或降低剩余应力，一般接纳退火、回火等方法进行处理。
静载荷加压，就是使工件爆发整体或局部、甚至微区的塑性变形来调解工件的剩余应力。例如大型压力容器，在焊接之后，在其内部加压，即所谓的“胀形”，使焊接接头爆发微量塑性变形，以减小焊接剩余应力。
振动时效，英文叫做Vibration Stress Relief，简称VSR。振动时效处理是工程质料常用的一种消除其内部剩余内应力的要领，是通过振动，使工件内部剩余的内应力和附加的振动应力的矢量和抵达凌驾质料屈服强度的时候，使质料爆发微量的塑性变形，从而使质料内部的内应力得以松弛和减轻。
机械处理，就是利用物体外貌爆发很小的塑性变形的要领来减小剩余应力，包括零件相互碰撞、外貌滚压、外貌拉制以及模具中外貌校形精压等。例如打铁的利益之一就是消除剩余应力。
来源：材易通
