材料加工是一個(gè)非常重要的工藝,可以得到多種形式的產(chǎn)品,例如構(gòu)件、制品、工具、零部件等等。在材料加工過程中,多數(shù)的材料都會(huì)發(fā)生應(yīng)力變形,這可能是由于各種因素引起的,例如材料的內(nèi)部裂紋、氧化、韌性差等等。不完全治理這種應(yīng)力變形將導(dǎo)致材料和產(chǎn)品的質(zhì)量受到影響,并最終影響其使用壽命。為了消除材料加工中產(chǎn)生的應(yīng)力變形,常采用的方法是通過去應(yīng)力退火方法進(jìn)行應(yīng)力處理。本文就給大家介紹一下常用的去應(yīng)力退火處理技術(shù)及其應(yīng)用。
1、熱處理及退火
導(dǎo)致材料內(nèi)應(yīng)力變形的常見原因之一是材料的加工。加工的技巧和方法會(huì)對(duì)材料造成不同程度的壓力和變形,以致于形態(tài)和性質(zhì)發(fā)生變化。從原理上講,應(yīng)力就是材料內(nèi)部原子和分子的負(fù)面影響,即它們的位置被迫發(fā)生變化。在材料加工過程中,許多變形不可避免的發(fā)生,包括成形、軋制、拉伸、電鍍等等。為了解決這些問題,熱處理和退火是兩種主要的去應(yīng)力技巧。
2、熱處理
熱處理是一種工藝,將材料置于一定溫度范圍內(nèi),通過涼水或其他冷卻劑的加速空氣冷卻,以調(diào)整材料的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能。熱處理可以用于調(diào)整材料的硬度、韌性、強(qiáng)度、耐腐蝕性、電導(dǎo)率和導(dǎo)熱性等性能。熱處理時(shí)需要考慮多種參數(shù),例如退火溫度、時(shí)間和退火氣氛。熱處理后,材料的晶粒變大,應(yīng)力分布更加均勻,同時(shí)材料中的內(nèi)部缺陷和應(yīng)力會(huì)得到消除。通常情況下,完整的退火過程包括緩慢加熱、反應(yīng)時(shí)間和緩慢冷卻三個(gè)步驟。在熱處理過程中,材料的晶粒長(zhǎng)大,影響了材料的機(jī)械性能和化學(xué)性質(zhì)間的平衡。
3、退火
退火是一種非常常見的去應(yīng)力處理技巧,在材料加工中非常重要。退火是一種加工技巧,以恢復(fù)材料的原始狀態(tài),同時(shí)消除由材料內(nèi)部應(yīng)力造成的變形和其他問題。通常情況下,退火時(shí)間為幾小時(shí)到幾天不等,溫度通常在數(shù)字材料的硬化溫度以下,但是這些參數(shù)需要根據(jù)材料和問題進(jìn)行調(diào)整。在退火過程中,材料會(huì)先以緩慢增加的時(shí)間進(jìn)行加熱,達(dá)到一定溫度,然后冷卻至室溫。這種技巧可以消除單向拉應(yīng)力等多種形式的應(yīng)力,使材料做到收縮、伸長(zhǎng)、包括角度的準(zhǔn)確性。
4、應(yīng)用
退火是一種常見的去應(yīng)力技巧,可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,例如醫(yī)學(xué)、軍事、航空、汽車、建筑等等。下面就分別介紹一些應(yīng)用領(lǐng)域及其技術(shù)。
(1)醫(yī)學(xué)
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,金屬牙科用具的質(zhì)量是不可少的。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)牙科用具時(shí),需要使用高質(zhì)量的材料,同時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。退火可以消除材料內(nèi)部應(yīng)力,同時(shí)恢復(fù)其原始狀態(tài)。這種處理能確保牙科用品具有足夠硬度和耐腐蝕性,同時(shí)還能保證其使用壽命。
(2)軍事
在軍事領(lǐng)域,高質(zhì)量的軍事設(shè)備至關(guān)重要。為了保證這些設(shè)備的質(zhì)量,需要使用高質(zhì)量的合金材料進(jìn)行制造,并對(duì)這些材料進(jìn)行去應(yīng)力處理。這種技術(shù)可大幅增強(qiáng)武器和機(jī)器設(shè)備的性能,各種載具、武器、通訊裝備等沒有不加入退火技巧的。
(3)航空
航空領(lǐng)域要求材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能。在飛機(jī)部件的制造過程中,需要對(duì)材料進(jìn)行去應(yīng)力處理,以確保其質(zhì)量和性能。退火可以大幅增強(qiáng)材料的抗拉強(qiáng)度和硬度,并消除內(nèi)部應(yīng)力,以確保零部件的平衡,適合多種造型和加工方法。
(4)汽車
在汽車工業(yè)中,各種汽車部件的質(zhì)量是非常重要的。這些部件必須具有優(yōu)異的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能,以確保車輛具有優(yōu)異的性能和壽命。退火是制造過程中消除應(yīng)力的重要工具,可確保零部件的平衡,同時(shí)大幅改善系統(tǒng)的機(jī)械特性等。
(5)建筑
在建筑領(lǐng)域,材料的質(zhì)量和耐用性是非常關(guān)鍵的。建筑結(jié)構(gòu)組件必須有優(yōu)異的機(jī)械性能,物理性能和化學(xué)性能,才能承受各種外部應(yīng)力。退火是去應(yīng)力的重要方式,通常在生產(chǎn)或安裝結(jié)構(gòu)組件前進(jìn)行。除此之外淬火和正火技巧也很重要。
去應(yīng)力退火是一種非常重要的加工工藝,在很多領(lǐng)域中起到了至關(guān)重要的作用。正確使用這種技術(shù)可以大幅改善材料的質(zhì)量和性能,增強(qiáng)其機(jī)械特性和使用壽命,以滿足不同領(lǐng)域和項(xiàng)目的需要。識(shí)別及解決材料的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力的可能性進(jìn)行適時(shí)的退火及熱處理技巧,能大大地提高材料的質(zhì)量,保證工件的一致性及減少不良率,也可以避免不必要的去應(yīng)力處理對(duì)材料的質(zhì)量造成負(fù)面影響。