残余应力分类与评估

目 录1 残余应力 11.1 残余应力的定义与分类 11.2 残余应力的本质 11.3 残余应力的影响 12 残余应力的消除方法 33 残余应力的测定与评估 43.1 无损检测法 53.1.1 钻孔法 53.1.2 环芯法 63.1.3 剥层法 63.2 无损检测法 63.2.1 X 射线衍射法 73.2.2 中子衍射法 73.2.3 超声波法 83.2.4 磁测法 91 残余应力1.1 残余应力的定义与分类构件在进行各种机械工艺加工过程中，如铸造、压力加工、焊接、切削、热处理、装配等，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响，会使工件部出现不同程度的应力，当这些因素消逝之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消逝，仍有部分作用与影响残留在构件，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。可以说残余应力就是是当物体没有外部因素作用时，在物体部保持平衡而存在的应力。残余应力是一种固有应力，按其作用的围来分，可分为宏观残余应力与微观残余应力等两大类：①宏观残余应力，又称第一残余应力，它是在宏观围分布的，它的大小、方向和性质等可用通常的物理的或机械的方法进行测量；②微观残余应力属于显微事业围的应力，依其作用的围细分为两类，即微观结构应力（又称第二类残余应力，它是在晶粒围分布的）和晶亚结构应力（又称为第三类残余应力，它是在一个晶粒部作用的）。1.2 残余应力的本质一般认为残余应力是能量储存不均匀造成的，是材料部不均匀塑形变形的结果，其本质是晶格畸变，晶格畸变很大程度上是由位错引起的。在机械制造中，各种工艺过程往往都会产生残余应力，但是，假如从本质上讲，残余应力是由于金属部组织发生了不均匀的体积变化，形成了不均匀的变形，金属部需要达到平衡而形成的相互作用。产生不均匀变化的原因可以归结为不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化与不均匀的相变。如金属合金在淬火过程中,部形成很大的残余应力, 机械加工后破坏了这些残余应力的平衡状态, 所以零件产生变形。当零件刚性较大, 形状对称时, 变形较小。反之, 则变形十分明显。在工件部实际应力的情况是复杂的，有众多位错的相互作用，还有空位等点缺陷与晶界、亚晶界的影响，所以，实际工件部残余应力是众多因素导致的晶格畸变的综合结果。1.3 残余应力的影响机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重大的影响。低碳钢在硝酸盐中的“硝脆”，奥氏体不锈钢在氯离子溶液中的“氯脆”，锅炉钢...