金属材料的隐形杀手，不要小看残余应力

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视频介绍

工件在制造过程中，受到来自各种工艺等因素的作用与影响，当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响就是残余应力。 残余应力的存在，一方面会降低工件强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；另一方面又会在制造后的自然释放过程中，使工件尺寸发生变化或降低其疲劳强度、应力腐蚀等力学性能。残余应力会引起物体缓慢变形，导致物体尺寸的改变，导致机械加工工件尺寸不合格，仪器生产中导致整台仪器丧失精度成为废品，铸造锻造工件出现裂纹甚至断裂，同时对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命等，也有着十分重要的影响。 甚至在3D打印时也有残余应力产生，在增材制造的过程中，材料不断地加热和冷却，从固态的粉末状态、熔化然后凝固成固态，造成SLM工艺从本质上成为一种非平衡地热力学过程。因此，不可避免地造成非均匀地显微组织、非均匀地热塑性、相变、改变热塑性等在部件中同时存在。从宏观上来讲，部件中经常会存在较大地残余应力并且会造成部件的变形和产生裂纹，甚至会造成部件的分层。 既然残余应力危害这么多，那么行之有效的消除方法就显得十分必要了。基本方法有热处理法，就是利用残余应力的热松弛效应消除或降低残余应力，一般采用退火、回火等方式进行处理。或者利用加压和振动使零件产生塑性变形减小应力，最典型的就是打铁。 看来残余应力是金属利用中必须要关注的要素，不能大意呢。