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不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中,不銹鋼封頭由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差，就會導致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應力,即熱應力。在熱應力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當冷卻結(jié)束時，由于心部后冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。即在熱應力的作用下終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,后形成的殘余應力就愈大。
另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時,因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應力。不銹鋼封頭組織應力變化的終結(jié)果是表層受拉應力,心部受壓應力,恰好與熱應力相反。組織應力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度,形狀，材料的化學成分等因素有關(guān)。只不過熱應力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了不銹鋼封頭，而組織應力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的,在整個冷卻過程中,熱應力與組織應力綜合作用的結(jié)果,就是工件中實際存在的應力。
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