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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:439發布日期:2021-07-27
   鋁合金去應力爐主要用于硬質合金殘留的奧氏體轉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部變形。常用于模具、刃具、工量具、剪刀、鋸片、高速鋼、汽車硬質合金、微型馬達軸、硬質合金、低溫閥門、高爾夫球頭等產品的深冷處理以及金屬配件的低溫裝配工藝。鋁合金是工業中應用最廣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,會在工件內部產生大量殘余應力,殘余應力是一種非常不好、不穩定的組織,容易造成后續產品使用或者加工出現變形、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。明顯的縮短結構件的使用壽命,加速結構件的斷裂。工程上發生許多破壞性事故,其原因除了本身材料的結構和強度之外,多數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部組織殘余應力。
  工業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拉伸塑性變形,使拉伸應力與原來淬火殘余應力疊加后發生塑性變形,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量,造成對工件附加損傷,轉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,產生過時效現象。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,通過嚴格控制的限量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生“拉伸”作用。因此,該種方法是調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。
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