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振动时效技术优势

振动时效技术优势

振动时效工艺其原理是用振动消除残余应力,可达到热时效工艺的同样效果,并在许多性能指标上超过热时效。振动时效工艺耗能少

(是热时效的2%左右)、设备投资少、效率高,其在节能、减少环境污染和提高产品性能方面有卓越的表现,使得这一高新技术在各行

各业中有广泛的应用前景。


1. 调整、均化、消除残余应力

对于那些无需改变组织状态、非加工硬化材料,振动时效完全可以取代热时效。此外,振动时效可处理热时效不能处理的大型工件。一方

面,振动时效可以看成是在周期性动应力作用下循环应变的过程。由于金属晶体内存在有大量的位错,在循环应变下,位错克服阻力而运

动,产生滑移使晶体发生微观塑性变形,残余应力峰值下降,从而改变了工件原有的内应力场,工件内部应力降低,并重新分布,在较低

的应力水平下达到平衡。另一方面,振动时效以机械能的形式施加给工件一定的振动能量,从而提高了构件内部晶体的动能,加快了畸变

晶格恢复平衡位置的速度,晶格排列趋于平衡,工件内部阻尼减小,内应力峰值降低,分布均化。


2. 提高构件抗变形能力,稳定构件加工尺寸

振动时效使构件基体内晶体结构强化,从而提高了构件抗变形能力和尺寸稳定性。

3. 提高焊件疲劳寿命

振动时效通过降低焊接残余应力,有效地延缓裂纹萌生,降低其扩展速度,从而提高焊件的疲劳寿命。疲劳裂纹的萌生总是先在应力最高

,强度最弱的基体上形成。试件经振动时效处理后,由于高残应力的降低,应力分布的均化,减少了应力集中的影响;另外,由于位错积

塞、缠结和网状化程度的增大及位错密度的增加,使滑移带滑移更加困难,从而延缓了疲劳裂纹的成核时间,使裂纹萌生寿命增大。


4. 提高焊件抗应力腐蚀性能

残余拉应力是产生应力腐蚀的重要原因。振动时效减少了构件的应力集中效应,有效地消除和均化了残余应力,从而提高了焊件抗应力腐

蚀性能。


5. 提高金属材料冲击功Ak值

振动时效使金属试件由振前处于较高能量级的平衡,转变成振后处于较低能量级的平衡,即处于更稳定的状态,从而提高了其冲击功Ak值


振动时效使冲击试验的两组试样在冲击前处在不同能量级状态下,处在较低能量级试件(振后试件)其抵抗断裂的能力将比处在较高能量

级试件(振前试件)强,即振动时效后试件在冲击过程中所耗冲击吸收功Ak将比振动时效前试件要大。振动时效使裂纹扩展阻力增大,裂

纹扩展过程中绕曲的次数增多,材料的冲击韧性提高,冲击功Ak值增大。


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