며칠 전, 고객을 위해 티타늄 도마 보드를 생산할 때 레이저 절단이 완료된 후 티타늄 도마 보드는 밤새 떠난 후 모두 구부러졌습니다. 이 구부러진 티타늄 도마를 보았을 때 첫 반응은 잔류 스트레스였습니다.
잔류 응력이란 무엇입니까? 잔류 응력의 공식 정의는 다음과 같습니다. 외부 힘 또는 고르지 않은 온도 필드 후에 물체에 남아있는 자체 균형 내부 응력이 제거됩니다. 기계적 처리 및 강화 공정은 잔류 응력을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 콜드 드로잉, 레이저 절단, 절단, 롤링, 샷 피닝, 캐스팅, 단조, 용접 및 금속 열처리 등은 고르지 않은 플라스틱 변형 또는 위상 변화로 인해 잔류 응력을 유발할 수 있습니다.
이 정의가 명확하지 않습니까? 공통 언어로 설명합시다. 그다지 정확하지는 않지만 매우 생생합니다. 우리가 고무 밴드를 사용할 때와 마찬가지로. 우리가 뻗어있는 고무 밴드를 놓으면 뒤로 수축 될 것이고, 뒤로 줄어들면 비틀어집니다. 가공 중에 금속 재료가 변형되도록 강요되면 "저항력"도 내부에 생성됩니다. 외부 힘이 사라지 더라도이 "저항력"은 여전히 재료 안에 남아 보이지 않는 "응력 필드"를 형성합니다.
잔류 스트레스는 어디에서 나옵니까? 세 가지 주요 이유가 있습니다.
1. 기계식 처리 : 회전 도구가 금속을 자르면 끊어진 부분이 스트레스를 방출하지만 나머지 부분은 "트위스트"해야합니다.
2. 가공 중에 뜨겁고 차갑게 번갈아 가며 "얼음과 불". 예 : 용접 중 용접의 고온 구역 및 저온 구역. 주변의 저온 구역은 태양에 의해 확장 된 도로 표면과 마찬가지로 추운 겨울에 수축하는 수도관과 같으며 뜨거운와 추위 사이의 경쟁은 스트레스를 유발합니다.
3. 금속 물질의 위상 변화 응력으로 인한 "변환 후유증". 금속이 냉각되면 조직이 변경되고 볼륨 변경이 동기화되지 않아 변형이 발생합니다.
잔류 스트레스의 파괴력에 대한 세 가지 주요 이유가 있습니다.
1. 물체의 크기와 모양이 변화합니다.
2. 부품의 서비스 수명이 단축됩니다.
3. 금속의 내식성과 피로 강도를 줄입니다.
잔류 응력을 어떻게 제거 할 수 있습니까? 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 방법이 있습니다.
1. 자연 노화 : 금속 공작물을 자연 환경에 배치하고 온도 변화와 기후 효과를 통해 자연스럽게 내부 스트레스를 방출합니다. 주로 재료의 치수 안정성을 향상시키는 데 사용됩니다.
2. 열처리 : 잔류 응력의 열 이완 효과를 사용하여 잔류 응력을 제거하거나 줄이는 것입니다. 일반적으로 어닐링, 템퍼링 등으로 치료됩니다.
3. 진동 노화 : 엔지니어링 재료의 잔류 내부 응력을 제거하는 데 일반적으로 사용되는 방법을 말합니다. 잔류 내부 응력의 벡터 합과 공작물의 추가 진동 응력이 재료의 항복 강도를 초과하여 재료가 약간의 소성 변형을 겪게하여 재료의 내부 응력을 감소시키는 것이 진동을 통해 이루어집니다.
잔류 스트레스는 기계적 제조에서 피할 수없는 현상으로, 제품의 크기, 수명, 가소성 및 부식성에 중요한 영향을 미칩니다. 따라서 기계식 제조 공정에서 제품의 잔류 응력을 줄이는 방법은 제품 설계, 제조 및 생산의 전체 공정에서주의를 기울여야하며이를 제어하고 제거하기위한 해당 조치를 취해야합니다. 잔류 스트레스 법칙을 마스터하는 것은 고품질 제품을 생산하기위한 기본 요구 사항입니다.
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