铸铁件的时效处理及方法

铸铁件的时效处理老化治疗可分为自然老化和人工老化。自然时效是将铸件在露天放置半年以上，然后慢慢成型，从而消除或减少残余应力。人工时效是将铸件加热到550 650进行应力消除退火，比自然时效节省时间，消除残余应力更彻底。振动时效技术的历史振动处理用于消除或均匀化金属零件的残余应力，而不是热老化(静置)。这种新技术在国外被称为“振动时效法”。它被引入中国后也被称为“振动时效”。这项技术起源于美国，并被应用于英国、法国和前苏联。据统计，目前世界上使用的甚小孔径雷达设备超过10，000台。许多国家已经将振动时效作为某些机械部件的标准工艺。通过科研人员的不懈努力，我国的振动时效技术在机理和应用方面取得了突破性进展。部分技术指标达到或超过了国外同类设备的先进水平。人工老化是退火吗？对于铸铁件，人工时效就是热时效。这是一种退火工艺，可以快速降低铸件的内应力。老化有三种方式：自然老化、人工老化和振动老化。自然老化和热老化，即工件长时间露天放置。由于温度的自然变化和其他环境变化，工件的尺寸变得越来越稳定。一般来说，这需要两年时间。用木锤敲击工件和用空气柄直接振动都是在实际生产中应用的。有些人认为机械加工工件相当于加速自然老化。这种方法早就在国外发表了。其基本原理是使其在激振器周期性外力激振力的作用下与工件共振(激振器产生与工件固有频率一致的振动频率)。以便获得相当大的振动能量；与热能相比，能量可以在共振时与交变的初始应力和残余应力叠加，从而驱动工件产生更大的振动，产生局部屈服，使晶体和晶界内的位错产生微滑移，引起微塑性变形，促使大量位错钉扎并在杂质上滚动，使另一部分聚集在晶界上，使另一部分位错获得足够的能量。可以穿过晶界并进入另一晶粒，因此从整体观点来看，工件的残余应力是松弛的或均匀的，其宏观特征在于稳定的尺寸、提高的刚度、耐腐蚀性和抗疲劳性、降低的金属内摩擦和提高的塑性。因为晶粒中的位错集中在晶界和杂志上，所以每个晶粒的内应力完全不均匀，微观应力增加。结果，位错位于较大的应力场中，滑移阻尼增加，因此位错再滑移非常困难。振动时效消除残余应力是将激振器紧紧地固定在工件上，施加机械振动。工件放置在橡胶块或其他弹性支撑物上，以防止地面受到振动的阻尼作用。振动频率通过控制器控制和调节电机的转速获得。频率通常在167赫兹以内。整个设备的功耗很低，一般不超过1KW。对于大多数工件，在振动15分钟后，应力可以消除或平衡，从而提高工件的尺寸稳定性和精度。被加工工件的重量从几十公斤到几百吨不等。衰老有三种方式：对于铸铁件，人工时效就是热时效。这是一种退火工艺，可以快速降低铸件的内应力。老化有三种方式：自然老化、人工老化和振动老化。自然老化和热老化，即工件长时间露天放置。由于温度的自然变化和其他环境变化，工件的尺寸变得越来越稳定。一般来说，这需要两年时间。用木锤敲击工件和用空气柄直接振动都是在实际生产中应用的。有些人认为机械加工工件相当于加速自然老化。这种方法早就在国外发表了。其基本原理是使其在激振器周期性外力激振力的作用下与工件共振(激振器产生与工件固有频率一致的振动频率)。以便获得相当大的振动能量；与热能相比，能量可以在共振时与交变的初始应力和残余应力叠加，从而驱动工件产生更大的振动，产生局部屈服，使晶体和晶界内的位错产生微滑移，引起微塑性变形，促使大量位错钉扎并在杂质上滚动，使另一部分聚集在晶界上，使另一部分位错获得足够的能量。可以穿过晶界并进入另一晶粒，因此从整体观点来看，工件的残余应力是松弛的或均匀的，其宏观特征在于稳定的尺寸、提高的刚度、耐腐蚀性和抗疲劳性、降低的金属内摩擦和提高的塑性。因为晶粒中的位错集中在晶界和杂质上，所以每个晶粒的内应力完全不均匀，微观应力增加。结果，位错位于较大的应力场中，滑移阻尼增加，因此位错再滑移非常困难。振动时效消除残余应力是将激振器紧紧地固定在工件上并施加机械振动。工件放置在橡胶块或其他弹性支撑物上，以防止地面受到振动的阻尼作用。振动频率通过控制器控制和调节电机的转速获得。频率通常在167赫兹以内。整个设备的功耗很低，一般不超过1KW。对于大多数工件来说，应力可以在15分钟内通过振动消除或平衡，从而提高工件尺寸的稳定性和准确性，并且被加工工件的重量范围从几十千克到几百吨。振动时效技术又称“振动应力消除法”，在国外被称为“振动时效”技术。其实施过程是通过振动时效装置的控制系统控制激振器的转数和偏心作用在工件上产生离心力，使工件共振(共振)，使工件待时效部分产生一定幅度和一定周期的交变运动，并吸收能量。经过一段时间的振动后，工件发生轻微塑性变形，晶粒中的位错逐渐滑移，残余应力通过反绕钉扎消除并均匀化，从而防止工件变形和开裂，从而达到提高工件尺寸精度稳定性，增强工件抗变形能力，提高工件疲劳寿命的目的。从宏观角度分析振动时效引起的零件塑性变形，降低和均匀化残余应力，提高材料的抗变形能力，无疑是零件尺寸精度稳定的根本原因。从残余应力松弛和零件变形的分析可以看出，残余应力的存在和不稳定性导致应力松弛和再分布，导致零件的永久塑性变形。因此，热老化通常用于消除和降低残余应力，尤其是危险的降低应力。振动时效还可以降低残余应力。振动处理后，零件的残余应力通常可降低30-80%，而峰值应力降低，使应力分布均匀。从微观角度分析振动应力释放，可以看作是以循环载荷形式施加在零件上的附加动应力。众所周知，工程中使用的材料不是理想的弹性体，它们内部有不同类型的微观缺陷。在铸铁中，有大量不同形状的石墨切割金属基体。因此，无论是钢、铸铁还是其他金属，在微观缺陷附近都有不同程度的应力集中。当受到振动时，施加到零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果达到一定值时，塑性变形将发生在应力集中最严重的地方，超过材料的屈服极限。这种塑性变形降低了残余应力下降值并强化了金属基体。然后，振动将对应力集中严重的某些零件产生相同的影响，直到振动附加应力和残余应力的代数和不会导致任何零件的塑性变形。此时，振动将不再产生消除和均匀化残余应力以及强化金属的效果。实践证明，振动时效可节能90%以上，抗变形能力提高30%以上，尺寸稳定性提高30%以上，疲劳寿命提高20%以上。处理时效通常只需要15-45分钟，与位置无关，并且不受工件尺寸、形状和重量的限制。它能加工几公斤到几百吨的工件。便携式工件可以在不运输的情况下在本地加工