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常用铝合金去应力方法对比,还是铝合金去应力炉比较靠谱

浏览次数:750发布日期:2021-07-27
   铝合金去应力炉主要用于硬质合金残留的奥氏体转换成马氏体及残留应力,提高耐磨性,长时间的冲击疲劳强度,缩小材料的延展性和内部变形。常用于模具、刃具、工量具、剪刀、锯片、高速钢、汽车硬质合金、微型马达轴、硬质合金、低温阀门、高尔夫球头等产品的深冷处理以及金属配件的低温装配工艺。铝合金是工业中应用最广泛一类的有色金属材料,在航空、航天、高铁、汽车、机械制造、船舶以及化学工业中大量应用。
  然而铝合金淬火或者铸造或挤压成型过程中,会在工件内部产生大量残余应力,残余应力是一种非常不好、不稳定的组织,容易造成后续产品使用或者加工出现变形、翘曲、扭曲等情况,严重影响其尺寸精度以及应用,甚至导致整个产品报废。同时残余应力还能引起材料应力腐蚀开裂。明显的缩短结构件的使用寿命,加速结构件的断裂。工程上发生许多破坏性事故,其原因除了本身材料的结构和强度之外,多数是由于材料的残余应力直接或者间接造成的,材料的残余应力对疲劳寿命的影响最为重要。因此铝合金在服役之前应尽量消除或者减少其内部组织残余应力。
  工业上目前常用的残余应力消除主要有机械拉伸法、时效消除法、模冷压法。上述方法均能一定程度消除工件残余应力,但也存在着一些缺陷。
  如:
  (1)、机械拉伸法。机械拉伸法是将淬火后的铝合金板材,沿轧制方向施加一定量的拉伸塑性变形,使拉伸应力与原来淬火残余应力叠加后发生塑性变形,使得残余应力得以缓和与释放。这种方法最高可消除80%左右残余应力。然而该方法只适用于形状简单的零件,对复杂界面的工件不使用,同时有可能会破化工件表面的质量,造成对工件附加损伤,转移重型工具和安放耗费大量的劳动力,增大加工成本。
  (2)时效消除法是降低淬火残余应力的传统方法。由于铝合金材料尤其是航空用铝合金材料对温度非常敏感,时效温度的提高,必然明显降低强度指标,使MgZn2等强化相析出过多,产生过时效现象。因此,淬火后时效处理通常在较低温度(小于200-250)下进行,因而影响了应力消除效果,消除残余应力效果仅为10-35%。
  (3)模冷压法是在一个特制的精整模具中,通过严格控制的限量冷整形来消除复杂形状铝合金模锻件中的残余应力。事实上“模压”这种叫法不够确切,因为其主要作用机理是使铝合金模锻件的局部材料受“拉伸”或者“压缩”作用。当精整模具压下时,精整凸模嵌入到铝合金模锻件端面、缘(筋)条的拔模斜度上,实际上使模锻件的腹板部分产生“拉伸”作用。因此,该种方法是调整而不是消除零件的整体应力水平,它使铝合金模锻件上某些部位的残余应力得到释放的同时,有可能使其他部位的残余应力增大。
  以上三种常用铝合金去应力方法,均存在缺陷和应用局限性。
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