振动时效工艺是通过的时效设备,使被处理的工件产生共振。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位,使工件内部发生微观的塑性变形。歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态,从而使工件内部的残余应力得以消除和均化,终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂,工件尺寸精度的稳定性。
从宏观角度来看,振动时效使零件塑性变形,降低残余应力,均匀化,提高材料的变形耐受性,无疑是零件尺寸精度稳定的基本原因。振动时效的载荷试验结果表明,振动时效部件的抗变形能力不仅未时效部件,而且用热时效处理的部件。
在微观分析中,振动时效可以看作是作为周期载荷应用于零件的附加动态应力。 在失准、光栅滑移等金属学理论中,振动时效处理过程实际上是在工件共振状态下为工件各部位提供一定的动能。 如果该能量值与微观组织自身原始能量值之和足以克服微观组织周围的形势,微观区域必然发生塑性变形,产生残馀应力的扭曲晶格逐渐恢复平衡状态,产生应力。
经过振动时效处理的零件的残馀应力可以消除约20% ~ 80%。 可以提高零件的使用强度和疲劳寿命,减少应力腐蚀。 可以防止或减少热处理、焊接等工艺引起的微观裂纹的产生。 可以提高零件的抗变形性,稳定零件的精度,提高机械质量。
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振动时效装置与其他两种时效方法相同,都只是经过物理效应处理残余应力释放问题。 残馀应力的消除只是微观的概念,只能用微观的原理理论来解说其原理,所以肉眼无法观测残馀应力能被消除,能消除多少。
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