不銹鋼封頭在加熱和冷卻過(guò)程中,不銹鋼封頭由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致,形成溫差，就會(huì)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(kāi)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)，由于心部較后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)力的作用下較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(guò)程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,較后形成的殘余應(yīng)力就愈大。
另一方面鋼在熱處理過(guò)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(huì)伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變，造成體積長(zhǎng)大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。不銹鋼封頭組織應(yīng)力變化的較終結(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(guò)熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了不銹鋼蝕刻封頭，而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過(guò)程中產(chǎn)生的,在整個(gè)冷卻過(guò)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(guò)程來(lái)說(shuō)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。



相關(guān)建材詞條解釋：

應(yīng)力

正在加載.物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。在所考察的截面某一點(diǎn)單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。同截面垂直的稱為正應(yīng)力或法向應(yīng)力。2.在沒(méi)有外力存在下，材料內(nèi)部由于加工成型不當(dāng)，溫度變化，溶劑作用等原因所產(chǎn)生的應(yīng)力。3、內(nèi)應(yīng)力的取消有幾種方法：一對(duì)物體進(jìn)行熱處理（只針對(duì)金屬性質(zhì)的工件）二是放到自然條件下進(jìn)行消除（即自然時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力）。三是人工通過(guò)敲打振動(dòng)等方式進(jìn)行消除。內(nèi)應(yīng)力是在結(jié)構(gòu)上無(wú)外力作用時(shí)保留于物體內(nèi)部的應(yīng)力沒(méi)有外力存在時(shí),彈性物體內(nèi)所保存的應(yīng)力叫做內(nèi)應(yīng)力,它的特點(diǎn)是在物體內(nèi)形成一個(gè)平衡的力系,即遵守靜力學(xué)條件.按性質(zhì)和范圍大小可分為宏觀應(yīng)力,微觀應(yīng)力和超微觀應(yīng)力.按引起原因可分為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力.按存在時(shí)間可分為瞬時(shí)應(yīng)力和殘余應(yīng)力.按作用方向可分為縱向應(yīng)力和橫向應(yīng)力.

熱應(yīng)力

解熱應(yīng)力，既要確定 溫度場(chǎng)，又要確定 位移、 應(yīng)變和應(yīng)力場(chǎng)。與時(shí)間無(wú)關(guān)的 溫度場(chǎng)稱定常溫度場(chǎng),它引起定常熱應(yīng)力;隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)叫非定常溫度場(chǎng)，它引起非定常熱應(yīng)力。熱應(yīng)力的求解步驟：①由 熱傳導(dǎo)方程和邊界條件（求非定常 溫度場(chǎng)還須 初始條件）求出溫度分布；②再由熱 彈性力學(xué)方程求出 位移和應(yīng)力。