振动时效为什么能提高工件疲劳寿命?

 振动时效工艺     |      2018-04-13 16:59

 


山东华云HK2000系列振动时效设备消除残余应力,提高工件疲劳寿命

  振动时效为什么能提高工件的疲劳寿命?这个与工件的内部结构及残余应力有关。从对材料承受动载性能的影响来说,残余应力对材料的疲劳强度的影响很重要。从定性的角度就一般关系而论,当收到交变应力的构件存在压缩残余应力时,该构件的疲劳强度就会提高,而存在拉伸残余应力时,其疲劳强度就会下降。实际上,因为条件和环境的不同,残余应力对疲劳的影响是复杂的。它与残余应力的分布和大小、材料的弹性性能、外来作用应力的状态等有关,还与残余应力的发生过程有关。在相同实验条件下,构件内平均残余拉应力愈大,构件疲劳寿命越低。

  工件裂纹扩展速度与应力强度因子K成正比。通过振动时效设备处理后,由于位错组成态变化和位错密度增加,使滑移运动阻力增大,提高了临界强度因子K值,使裂纹扩展所需能量增大,有利于延缓裂纹的扩展。此外,平均应力等因素对工件的裂纹扩展也有影响。振动时效起到了降低平均应力的作用,从而降低了裂纹扩展速率,综合作用的结果将裂纹扩展寿命Nf增加。振动时效试样内部晶体的位错组态发生了变化,形成了位错的积塞和缠结现象,同时位错密度增加,不仅延缓了疲劳裂纹的萌生寿命,而且降低了裂纹扩展速率,提高了裂纹扩展寿命,因而振动时效能提高焊件的疲劳寿命。