而造成的内部形变。
就好像人受到打击,就可能缩成一团。钢铁、木材等各种材料,在受到外来冲击之后,也会在内部出现变化,打击越强烈,变化越大。而这些形变,又会在很长时间之后,逐渐停止,这就称之为应力消除。
古代人们就知道,刚砍下来的木头不能直接用,因为木柴在缩水、干透之后,会出现一定扭曲变形。所以古人将砍下来的木头,都要放置一两年,让其内部已经彻底消除水分,形变结束,才对其进行加工,制作为船板、家具等。
钢材同样如此。
早期精度要求不高的时候,一般只有车床制作等环节,需要对钢材进行应力消除。没有经过应力消除的设备,当应力消除造之后,设备部分零配件就有可能变形,使得机器工作效率下降、磨损消耗增快,严重降低机器使用寿命,甚至彻底报废。
为了消除应力,传统做法是时效法,也就是和处理木头一样,将其搁置在空地上,日晒雨淋,用长时间静置来释放其内部应力。
这种方法效果倒是不错,但太费时间了。
比如一个机床厂,要制造一台机床,它必须在数年前就冶炼好所需的钢铁、合金铸件,然后静置,消除应力。等应力消除完毕,在初加工环节,由于刀具对材料的猛烈碰撞,又会产生新的应力,于是又要进行一次静置。
每次静置,短的需要数月,长的则要数年。
所以机床厂接到订单,如果不是购买其成品,而要重新设计生产,手头没有合适的已经消除完应力的零部件,那从接到订单到最后生产完成,中间可能需要五六年时间,可谓是相当漫长!
遇到突发情况,这样漫长的应力处理根本无法满足市场需要。
人类的科技发展,是随需求而进步的。
人们需要快速地消除固体材料内部应力,以满足灵活的生产需求,于是就开始对这方面进行研究。
这项研究开始于六十年代,由于进展缓慢、研究手段有限、等待验证结果时间太长,经过十余年时间,才稍微找到了一种比较可靠地快速消除应力的方法,那就是振动法。
应力不是由撞击产生的吗,那我们在相应的位置,再给它施加一定力度的撞击,帮助它快速释放应力,这就是振动法的研究思路。
国外有这方面的研究,国内自然也是迅速跟进。
但由于动乱影响,加上投入有限,自动化水平低,国内的研究进展很缓慢。国外已经基本总结了振动法的规律,开始在部分行业内进行推广,而国内基本还在低水平徘徊,无法实用。
国内现在用的,主要还是时效法和热处理法。时效法耗时长,固不待说,热处理法就是将工件放进窑里在适当温度下灼烧,同样是一种以毒攻毒的方法。
但热处理法对于某些特殊
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