不銹鋼封頭的熱應(yīng)力是由于其表層與內(nèi)部的冷卻速度和時(shí)間不一致產(chǎn)生的溫差而導(dǎo)致的

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2022-02-09

不銹鋼封頭是用在管道上的，在一般裝修中安裝管道時(shí)都是需要涉及到不銹鋼封頭，雖然說不銹鋼封頭的使用頻率不是很多，但是對于管道來講，它也是起著十分重要的作用的。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，說白了封頭就是起著堵塞的作用，讓管道的出入口可以保持理想的狀態(tài)。而我們今天要說的就是不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中出現(xiàn)的熱應(yīng)力現(xiàn)象，這到底是什么原因呢?下面就一起來看看吧。

不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力現(xiàn)象，不銹鋼封頭由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間不一致,形成溫差，就會導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力,即熱應(yīng)力。

在熱應(yīng)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(dāng)冷卻結(jié)束時(shí)，由于心部結(jié)尾的冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)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(dāng)冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,終形成的殘余應(yīng)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(shí),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(yīng)力。不銹鋼封頭組織應(yīng)力變化的結(jié)果是表層受拉應(yīng)力,心部受壓應(yīng)力,恰好與熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)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(xué)成分等因素有關(guān)。只不過熱應(yīng)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(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的,在整個(gè)冷卻過程中,熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果,就是工件中實(shí)際存在的應(yīng)力。

這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果是十分復(fù)雜的,受著許多因素的影響,如成分、形狀、熱處理工藝等。就其發(fā)展過程來說只有兩種類型,即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,作用方向相反時(shí)二者抵消,作用方向相同時(shí)二者相互迭加。不管是相互抵消還是相互迭加,兩個(gè)應(yīng)力應(yīng)有一個(gè)占主導(dǎo)因素,熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受拉,表面受壓。組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉。

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