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時效方法簡介
構(gòu)件在冷熱加工過程中，必然產(chǎn)生殘余應(yīng)力，因此消除殘余應(yīng)力的時效工序就十分必要了，凡是能降低殘余應(yīng)力，使工件尺寸精度穩(wěn)定的方法都叫“時效”。主要方法有熱時效、自然時效、振動時效、靜態(tài)過載時效、熱沖擊時效等。后兩種方法應(yīng)用少不再講述。
§3.1自然時效
自然時效是較古老的時效方法。它是把構(gòu)件露天放置于室外，經(jīng)過幾個月至幾年的風(fēng)吹.日曬.雨淋和季節(jié)溫度的變化，給構(gòu)件多次造成反復(fù)的溫度應(yīng)力。在溫度應(yīng)力形成的過載下促使殘余應(yīng)力發(fā)生松弛而使尺寸精度獲得穩(wěn)定。
自然時效降低的殘余應(yīng)力不大，但對工件尺寸穩(wěn)定性很好，原因是工件經(jīng)過長時間的放置石墨尖端及其它線缺陷尖端附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，發(fā)生了塑性變松弛了應(yīng)力，同時也強化了這部分基體，于是該處的松弛剛度也提高了，增加了這部分材質(zhì)的抗變形能力，自然時效降低了少量殘余應(yīng)力，卻提高了構(gòu)件的松弛剛度，對構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性較好，方法簡單易行，但生產(chǎn)周期長.占用場地大，不易管理，不能及時發(fā)現(xiàn)構(gòu)件內(nèi)的缺陷，已逐漸被淘汰。
§3.2熱時效
     熱時效是將構(gòu)件由室溫緩慢.均勻加熱至550℃左右，保溫4—8小時，再嚴(yán)格控制降溫速度至150℃以下出爐。
熱時效工藝要求是嚴(yán)格的，如要求爐內(nèi)溫度差不大于±25℃，升溫速度不大于50℃/小時，降溫速度不大于20℃/小時。爐內(nèi)最高溫度不許超過570℃，保溫時間也不易過長，如果溫度高于570℃，保溫時間過長會引起石墨化使構(gòu)件強度降低。如果升溫速度過快，構(gòu)件在升溫中薄壁處升溫速度比厚壁處快的多，構(gòu)件各部分的溫差急劇增會造成附加溫度應(yīng)力。如果附加應(yīng)力與構(gòu)件本身的殘余應(yīng)力疊加超過強度極限，就會造成構(gòu)件開裂。熱時效降溫不當(dāng)，會使時效效果大為降低，甚至產(chǎn)生與原殘余應(yīng)力相同的溫度應(yīng)力（二次應(yīng)力），并殘留在構(gòu)件中，從而破壞了已取得的熱時效效果。      
降溫速度對消除殘余應(yīng)力的影響

降低溫度速度   ℃/小時	殘余應(yīng)力消除的百分?jǐn)?shù)（%）
130	6—27
50	40—50
30	60—85

注：爐內(nèi)溫度差不大于25℃
熱時效存在的問題：  建窯占地面積大，費用高（每立方米1—1.2萬元）。   熱時效能耗高，生產(chǎn)成本高。 熱時效爐內(nèi)溫度不均勻，升降溫速度無法嚴(yán)格控制。
熱時效工件在爐內(nèi)不同位置消除應(yīng)力的測試結(jié)果

序號	工件在爐內(nèi)的位置	殘余應(yīng)力的大?。╧gf /mm²）				殘余應(yīng)力消除的百分比（%）
		時效前		時效后
		σ 1	σ 2	σ 1	σ 2	σ 1	σ 2	平  均
1	爐后端	10.4	7.9	6.6	6.2	36.7	21.4	29.1
2	爐中部	10.4	7.9	5.1	1.6	51.2	79.6	65.4
3	爐門處	10.4	7.9	9.1	8.1	12.6	-2.4	5.1

 
可見：同一爐內(nèi)，熱時效消除應(yīng)力不均勻。
 
4)熱時效勞動強度大，污染嚴(yán)重，目前大部已被振動時效代替。
§3.3振動時效：
  3.振動時效消除應(yīng)力，在國外稱之為“VSR”技術(shù)，它是在激振器的周期性外力（激振力 ）的作用下，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過這種共振方式將一定的振動能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形—被歪曲的晶格逐漸恢復(fù)平衡狀態(tài)。位錯重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得以消除和均化，最終防止工件在加工和使用過程中變形和開裂，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定性。