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《鑄鐵件的時效處理及方法.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、鑄鐵件的時效處理時效處理可分為自然時效和人工時效兩種。自然時效是將鑄件置于露天場地半年以上,便其緩緩地發(fā)生形,從而使殘余應(yīng)力消除或減少,人工時效是將鑄件加熱到550~650℃進行去應(yīng)力退火,它比自然時效節(jié)省時間,殘余應(yīng)力去除較為徹底.振動時效技術(shù)發(fā)展史 使用振動處理方法消除或均化金屬件的殘余應(yīng)力,以代替熱時效(燜火)?!∵@種新技術(shù)在國外被稱作:“VibratoryStressReliefMethod”(簡稱VSR)引進我國后又稱“振動時效”該技術(shù)源于美國發(fā)展和應(yīng)用于英國、法國、前蘇聯(lián)。據(jù)統(tǒng)計,目前世界上正在使用的VSR設(shè)備有一萬臺以上,許多國家都已將振
2、動時效定為某些機械構(gòu)件必須采用的標(biāo)準(zhǔn)工藝,我國的振動時效技術(shù)經(jīng)過科研人員的不懈努力在機理和應(yīng)用上取得了突破性的進展,一些技術(shù)指標(biāo)已達到或超過國外同類設(shè)備的先進水平。人工時效是退火嗎?對于鑄鐵件來說,人工時效就是熱時效。也就是一種能夠快速降低鑄件內(nèi)應(yīng)力的退火工藝。時效現(xiàn)在有三種方式:自然時效、人工時效、振動時效。自然時效和熱時效,即工件露天長時間放置,由于溫度的自然變化以及其它環(huán)境變化使工件的尺寸日趨穩(wěn)定。一般說來這需長達兩年的時間。用木錘敲擊工件,用風(fēng)握直接振動等,在實際生產(chǎn)中都有應(yīng)用,有人認(rèn)為用機械施加工件即相當(dāng)于加速自然時效,這種方法在國外早有???/p>
3、。它的基本原理就是采用激振器的周期外力-激振力的作用下,使之與工件發(fā)生共振(激振器產(chǎn)生與工件本征頻率相一致的振動頻率)。從而獲得相當(dāng)大的振動能量,這種能量可以和熱能相比的、共振中交變的初應(yīng)力與殘余應(yīng)力相疊加,驅(qū)使工件產(chǎn)生更大的振動,發(fā)生局部屈服,使晶體內(nèi)部錯位和晶界產(chǎn)生微觀滑移,引起微量塑性變形,促使大量錯位一部分釘軋在雜質(zhì)上,另一部分聚集到晶粒間界上,另外還有一部分錯位獲得足夠大的能量,可以穿過晶界而進入另一個晶粒內(nèi),這樣從總體看工件的殘余應(yīng)力得到松弛或均化,在宏觀上表現(xiàn)為尺寸穩(wěn)定、剛度、耐腐蝕性、耐疲勞性提高,金屬內(nèi)耗下降,塑性得到改善。由于晶粒內(nèi)
4、位錯大量聚集在晶界和雜志上,所以造成各個晶粒內(nèi)應(yīng)力的完全不均勻性,使微觀應(yīng)力提高。由此錯位處在更大的大型應(yīng)力場內(nèi),滑移阻尼增大,所以位錯再滑移是非常困難的。振動時效消除殘余應(yīng)力就是將激振器緊緊固定于工件上施加機械振動,工件放置于橡膠塊或者其他彈性支撐上,以防止地面對振動的阻尼作用,振動頻率通過控制器控制調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速獲得,頻率通常在167HZ以內(nèi),整個設(shè)備消耗電能很低,一般不超過1KW,對于大多數(shù)工件,15分鐘振動即可消除或均化應(yīng)力,使工件尺寸穩(wěn)定精度提高,處理的工件重量從幾十公斤到上百噸。時效三種方式:對于鑄鐵件來說,人工時效就是熱時效。也就是一種能夠
5、快速降低鑄件內(nèi)應(yīng)力的退火工藝。時效現(xiàn)在有三種方式:自然時效、人工時效、振動時效。自然時效和熱時效,即工件露天長時間放置,由于溫度的自然變化以及其它環(huán)境變化使工件的尺寸日趨穩(wěn)定。一般說來這需長達兩年的時間。用木錘敲擊工件,用風(fēng)握直接振動等,在實際生產(chǎn)中都有應(yīng)用,有人認(rèn)為用機械施加工件即相當(dāng)于加速自然時效,這種方法在國外早有???。它的基本原理就是采用激振器的周期外力-激振力的作用下,使之與工件發(fā)生共振(激振器產(chǎn)生與工件本征頻率相一致的振動頻率)。從而獲得相當(dāng)大的振動能量,這種能量可以和熱能相比的、共振中交變的初應(yīng)力與殘余應(yīng)力相疊加,驅(qū)使工件產(chǎn)生更大的振動,
6、發(fā)生局部屈服,使晶體內(nèi)部錯位和晶界產(chǎn)生微觀滑移,引起微量塑性變形,促使大量錯位一部分釘軋在雜質(zhì)上,另一部分聚集到晶粒間界上,另外還有一部分錯位獲得足夠大的能量,可以穿過晶界而進入另一個晶粒內(nèi),這樣從總體看工件的殘余應(yīng)力得到松弛或均化,在宏觀上表現(xiàn)為尺寸穩(wěn)定、剛度、耐腐蝕性、耐疲勞性提高,金屬內(nèi)耗下降,塑性得到改善。由于晶粒內(nèi)位錯大量聚集在晶界和雜質(zhì)上,所以造成各個晶粒內(nèi)應(yīng)力的完全不均勻性,使微觀應(yīng)力提高。由此錯位處在更大的大型應(yīng)力場內(nèi),滑移阻尼增大,所以位錯再滑移是非常困難的。振動時效消除殘余應(yīng)力就是將激振器緊緊固定于工件上施加機械振動,工件放置于橡膠
7、塊或者其他彈性支撐上,以防止地面對振動的阻尼作用,振動頻率通過控制器控制調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速獲得,頻率通常在167HZ以內(nèi),整個設(shè)備消耗電能很低,一般不超過1KW,對于大多數(shù)工件,15分鐘振動即可消除或均化應(yīng)力,使工件尺寸穩(wěn)定精度提高,處理的工件重量從幾十公斤到上百噸。振動時效技術(shù)又稱“振動消除應(yīng)力法”,國外簡稱“VSR”技術(shù)。它的實施過程是通過振動時效裝置的控制系統(tǒng)控制激振器的轉(zhuǎn)數(shù)和偏心作用在工件上產(chǎn)生離心力,使工件發(fā)生共振(諧振),讓工件需時效部位產(chǎn)生一定幅度、一定周期的交變運動,并吸收能量,經(jīng)過一定時間的振動引起工件微小塑性變形及晶粒內(nèi)部位錯逐漸滑移,并
8、重新纏繞釘扎使得殘余應(yīng)力被消除和均化,防止工件變形和開裂,從而達到提高工件尺寸精度穩(wěn)定性,增強