退火是(shi)一種(zhong)金屬熱處理工藝,通過加(jia)熱和冷(leng)卻金屬材料(liao)來改(gai)變其微觀結(jie)構(gou)和性(xing)能(neng)。在退火過程中,金屬材料(liao)會經(jing)歷(li)不(bu)同的(de)溫(wen)度(du)和壓力(li)(li)狀態,這些溫(wen)度(du)和壓力(li)(li)對金屬的(de)組(zu)織結(jie)構(gou)產生影響,并最(zui)終改(gai)變其性(xing)能(neng)。在退火中,減(jian)少應(ying)力(li)(li)是(shi)非常重要的(de),下面我們就從(cong)不(bu)同角度(du)來詳細解釋為什么退火要去(qu)應(ying)力(li)(li)。
首先,應力(li)(li)是金(jin)(jin)屬(shu)材料(liao)在外力(li)(li)作用下產生的(de)(de)內(nei)部力(li)(li)。金(jin)(jin)屬(shu)在制造、加(jia)工和(he)(he)使(shi)用過程中會受到不(bu)同程度(du)(du)的(de)(de)機(ji)械力(li)(li)、溫度(du)(du)變(bian)化和(he)(he)熱應力(li)(li)的(de)(de)影響,這些(xie)(xie)外部力(li)(li)會導致金(jin)(jin)屬(shu)產生應力(li)(li)分布不(bu)均、局部變(bian)形和(he)(he)內(nei)部裂(lie)紋等問題。這些(xie)(xie)應力(li)(li)的(de)(de)存(cun)在會對金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)物理性(xing)能和(he)(he)機(ji)械性(xing)能產生負(fu)面影響,比(bi)如降低材料(liao)的(de)(de)強度(du)(du)和(he)(he)韌性(xing),增加(jia)變(bian)形和(he)(he)斷裂(lie)的(de)(de)風險(xian)。因(yin)此(ci),去除(chu)應力(li)(li)是提高(gao)金(jin)(jin)屬(shu)材料(liao)性(xing)能和(he)(he)使(shi)用壽命的(de)(de)關鍵環節。
其次,應(ying)(ying)力(li)(li)(li)對金屬(shu)的(de)(de)(de)組織結(jie)構和(he)性(xing)(xing)能(neng)產(chan)生(sheng)直接影響。金屬(shu)的(de)(de)(de)組織結(jie)構取決(jue)于其晶(jing)(jing)(jing)粒排列、晶(jing)(jing)(jing)界狀況和(he)內應(ying)(ying)力(li)(li)(li)分布等(deng)因素(su),這些(xie)因素(su)決(jue)定了金屬(shu)的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)、導電性(xing)(xing)、導熱性(xing)(xing)、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)等(deng)特性(xing)(xing)。應(ying)(ying)力(li)(li)(li)存(cun)在會改變(bian)金屬(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)、晶(jing)(jing)(jing)粒取向、晶(jing)(jing)(jing)界結(jie)構和(he)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)分布等(deng),從而影響材料的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)、硬度和(he)耐(nai)磨性(xing)(xing)等(deng)性(xing)(xing)能(neng)。去除應(ying)(ying)力(li)(li)(li)可以使金屬(shu)恢復原(yuan)有的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)和(he)晶(jing)(jing)(jing)界狀態,從而恢復其原(yuan)有的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。
第三(san),應(ying)(ying)力(li)(li)還(huan)會(hui)引起金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)變(bian)(bian)形(xing)和(he)變(bian)(bian)脆。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料在受(shou)(shou)(shou)到應(ying)(ying)力(li)(li)作用(yong)時,會(hui)發生塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)或彈性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)。塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料受(shou)(shou)(shou)到應(ying)(ying)力(li)(li)后產生可(ke)逆性(xing)(xing)(xing)的(de)形(xing)變(bian)(bian),在一定程度(du)范圍內可(ke)以(yi)恢復原(yuan)狀。而(er)彈性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)則是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料受(shou)(shou)(shou)到應(ying)(ying)力(li)(li)后產生的(de)不可(ke)逆性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing),導致材(cai)料無(wu)法恢復原(yuan)狀。當金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料發生彈性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)過(guo)程中(zhong)受(shou)(shou)(shou)到的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)超過(guo)其承載(zai)能力(li)(li)時,就會(hui)發生斷裂(lie)、開裂(lie)和(he)裂(lie)紋(wen)擴展。因此,去除應(ying)(ying)力(li)(li)可(ke)以(yi)降低金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料的(de)變(bian)(bian)形(xing)度(du)和(he)變(bian)(bian)脆性(xing)(xing)(xing),減少金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)零件(jian)在使用(yong)過(guo)程中(zhong)的(de)失效風(feng)險。
此(ci)外(wai),去除(chu)應(ying)(ying)力還可(ke)以改善金(jin)屬(shu)零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)穩(wen)定(ding)性。金(jin)屬(shu)材料在(zai)加工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)會受(shou)到熱膨(peng)脹(zhang)和收縮(suo)的(de)(de)影(ying)響(xiang),導(dao)致零(ling)件(jian)(jian)尺(chi)寸(cun)(cun)的(de)(de)變化。應(ying)(ying)力會加劇熱膨(peng)脹(zhang)和收縮(suo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)變化,導(dao)致零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)穩(wen)定(ding)性變差。通(tong)過(guo)退(tui)火去除(chu)應(ying)(ying)力可(ke)以減少金(jin)屬(shu)材料在(zai)加工(gong)和使(shi)用過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)變化,提高零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)穩(wen)定(ding)性,從(cong)而滿足設計和制(zhi)造要求(qiu)。
最后(hou),去(qu)應力還可(ke)以(yi)提高(gao)金(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)的(de)(de)再加(jia)(jia)工(gong)性能。金(jin)(jin)屬在退火過程中通(tong)過改(gai)變(bian)晶粒狀態、晶界(jie)結構和(he)雜質含量等,可(ke)以(yi)使(shi)金(jin)(jin)屬材料(liao)(liao)更易(yi)于進行后(hou)續加(jia)(jia)工(gong),如冷加(jia)(jia)工(gong)、熱加(jia)(jia)工(gong)和(he)焊接等。通(tong)過去(qu)除(chu)應力,可(ke)以(yi)降低材料(liao)(liao)的(de)(de)硬度和(he)韌性,改(gai)善材料(liao)(liao)與刀(dao)具或機(ji)床之間的(de)(de)摩(mo)擦(ca)和(he)磨損情況,減少加(jia)(jia)工(gong)過程中的(de)(de)損傷和(he)變(bian)形(xing),提高(gao)再加(jia)(jia)工(gong)性能。
綜上所述,退火(huo)去(qu)(qu)除應力在金(jin)屬熱處理工(gong)藝中(zhong)的(de)重(zhong)(zhong)要性不(bu)言而喻(yu)。去(qu)(qu)除應力可以提(ti)高(gao)金(jin)屬的(de)性能(neng)、延長金(jin)屬的(de)使用(yong)壽命、提(ti)高(gao)零件尺寸穩定性和再加(jia)工(gong)性能(neng)。因此,在金(jin)屬材(cai)料的(de)制造、加(jia)工(gong)和使用(yong)過程中(zhong),應將退火(huo)去(qu)(qu)應力作(zuo)為重(zhong)(zhong)要的(de)工(gong)藝環節加(jia)以考(kao)慮。