定伸应力热处理

应力应变测试常用的方法有哪些？常见的应力测试方法应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。应力测试一般的方法是将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片其实就是应用了这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅所使用的是铜铬合金材料，这种材料其电阻变化率为常数，它与应变成正比例关系。我们通过惠斯通电桥，便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器，可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。对于应力仪或者应变仪，关键的指标有：测试精度，采样速度，测试可以支持的通道数，动态范围，支持的应变片型号等。并且，应力仪所配套的软件也至关重要，需要能够实时显示，实时分析，实时记录等各种功能，高级的软件还具有各种信号处理能力。残余应力常常是由材料中的缺陷引起的。定伸应力热处理

对于需要考虑应力集中的结构，如疲劳设备中需要考虑的峰值应力（峰值应力是一方面是由应力集中引起的），通过有限元的计算，我们需要计算出准确的峰值应力以便进行疲劳强度的安全评定。 但是对于形状突变的部位，有限元计算需要捕捉出应力梯度变化较大的应力集中部位的应力，如果网格稀疏的话，有可能捕捉不到梯度变化较大的应力，因而计算出的峰值应力会不准确，因而必须通过细化网格捕捉应力梯度的变化，但是网格细化带来的是不只只是应力计算的准确性，还有可能会得到极大的应力值，即应力奇异。这与上面应力奇异产生的原因是一致的，因为网格越细化，那么其计算面域就会越小，原则上计算的应力会越趋于精确，但是对于如尖角处，其计算面域有可能趋于零导致出现极大的非真实的应力值甚至是不收敛的结果。所以，如果不对这种形状突变部位进行合理的结构优化或合理的载荷位移约束，那么一味的细化网格进行有限元计算就变成了一把双刃剑。定伸应力热处理残余应力在加工制造过程中需要被有效控制和处理。

正应力与剪应力：同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力较大值，这就是许用应力。材料要想安全使用，在使用时期内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力；还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料，应力集中将较大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。

振动时效通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到并超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动时效之所以能够在大多数场合下取代热时效（退火），在实际加工中得到推广应用，得益于该项技术具有的明显优越性：投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉，现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大，如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉，不只造价昂贵、利用率低，而且炉内温度很难均匀，消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此，目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件，较多地采用了振动时效。消除残余应力的技术称为时效技术，一般包括自然时效、热时效以及振动时效。

振动时效去除应力：振动时效技术，国外称之为"VibratingStressRelief"（简称"VSR"）,旨在通过特用的振动时效设备，使被处理的工件产生共振，并通过这种共振方式将一定的振动能量传递到工件所有部位，使工件内部发生微观的塑性变形—被歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态。位错重新滑移并钉扎，较终使残余应力得到消除和均化，从而保证了工件尺寸精度的稳定性。振动时效的实质是以共振的形式给工件施加附加动应力，当附加动应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内部的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。残余应力会影响材料的热稳定性和化学性能。定伸应力热处理

残余应力的大小和分布需要适当的测量技术，比如X-ray衍射等。定伸应力热处理

大多采用容器内加热的方法, 即将加热元件置于容器内, 通过辐射及对流换热对整个容器进行加热。容器内加热分为电加热以及燃油( 气) 加热。电加热一般将板式远红外电加热器置于容器内部, 主要以辐射换热为主, 通过热电偶反馈信号至控制回路控制加热器的输出以达到规定的工艺参数, 其自动化程度较高, 但设备投入和对电力的消耗很大。燃油( 气) 法加热是以容器内部喷射燃料燃烧进行加热, 通过形成燃烧产物的回转气流, 利用辐射及对流对整个容器进行加热, 此方法应用比较多, 但很容易在容器内形成不均匀的加热区, 虽然有些单位在设计系统时增加了挡流板, 但仍然不能保证内腔温度的均匀性。个别单位虽然在重点部位加装了远红外电加热器, 但也无法从根本上解决问题。针对燃油( 气) 法的一些弊端, 国内还发展了增压旋转反射燃油加热, 获得了满意的效果。定伸应力热处理