{"id":20583,"date":"2021-06-17T07:57:20","date_gmt":"2021-06-17T07:57:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20583"},"modified":"2021-06-17T08:28:20","modified_gmt":"2021-06-17T08:28:20","slug":"what-is-residual-force","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/co-jest-sila-resztkowa\/","title":{"rendered":"Co to jest si\u0142a szcz\u0105tkowa?"},"content":{"rendered":"
\n

Przede wszystkim istnieje oficjalna definicja: napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe polega na tym, \u017ce na obrabiany przedmiot b\u0119d\u0105 mia\u0142y wp\u0142yw r\u00f3\u017cne czynniki procesowe w procesie produkcyjnym; Kiedy te czynniki zanikaj\u0105, je\u015bli powy\u017csze efekty i wp\u0142ywy na element nie mog\u0105 ca\u0142kowicie znikn\u0105\u0107, a niekt\u00f3re z nich pozostaj\u0105 w elemencie, w\u00f3wczas efektem i wp\u0142ywem szcz\u0105tkowym jest napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe.<\/p>\n\n\n\n

A little dizzy? Let’s talk about it in a popular way. For example, a person was very thin before and bought a pair of L-size jeans. However, after a year, he became very fat. When he wore these jeans again, he would feel that his trousers were too tight because he was fat and his trousers didn’t change. At this time, there was a strong force between his body and his trousers. If he used too much force, it was easy to tear them, This destructive force is the effect of residual stress. From the perspective of energy work, when the external force causes the plastic deformation of the object, it will cause the internal deformation of the object, thus accumulating part of the energy; When the external force is eliminated, the energy with uneven internal stress distribution will be released. If the brittleness of the object is low, it will deform slowly, and if the brittleness is high, it will form cracks.<\/p>\n\n\n\n

Napr\u0119\u017cenia szcz\u0105tkowe s\u0105 bardzo powszechne w produkcji mechanicznej i cz\u0119sto wyst\u0119puj\u0105 w ka\u017cdym procesie. Zasadniczo jednak przyczyny stresu szcz\u0105tkowego mo\u017cna podzieli\u0107 na trzy kategorie<\/p>\n\n\n\n

Pierwszy typ to nier\u00f3wnomierne odkszta\u0142cenie plastyczne;<\/p>\n\n\n\n

Drugi rodzaj to nier\u00f3wnomierna zmiana temperatury;<\/p>\n\n\n\n

Trzeci typ to niejednorodne przej\u015bcie fazowe.<\/p>\n\n\n\n

Szkodliwo\u015b\u0107 napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych mo\u017cna zobaczy\u0107 na podstawie klasyfikacji napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych. Napr\u0119\u017cenia szcz\u0105tkowe mog\u0105 powodowa\u0107 powoln\u0105 deformacj\u0119 przedmiotu, prowadzi\u0107 do zmiany wielko\u015bci przedmiotu, prowadzi\u0107 do niekwalifikowanego rozmiaru obrabianego przedmiotu, prowadzi\u0107 do utraty dok\u0142adno\u015bci ca\u0142ego instrumentu i sta\u0107 si\u0119 z\u0142omem w produkcji instrumentu, a na odlewanych i kutych przedmiotach pojawiaj\u0105 si\u0119 p\u0119kni\u0119cia, a nawet p\u0119kni\u0119cia. Jednocze\u015bnie analizowana jest wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 zm\u0119czeniowa, odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 napr\u0119\u017ceniow\u0105, w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne ca\u0142ego instrumentu Stabilno\u015b\u0107 wymiarowa i \u017cywotno\u015b\u0107 r\u00f3wnie\u017c maj\u0105 bardzo istotny wp\u0142yw.<\/p>\n\n\n\n

Podczas procesu ch\u0142odzenia powstaj\u0105 szcz\u0105tkowe napr\u0119\u017cenia termiczne z powodu nier\u00f3wnomiernego ch\u0142odzenia spowodowanego nierozs\u0105dnym procesem, co prowadzi do p\u0119kni\u0119cia odlewu<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rys. 1 p\u0119kni\u0119cie odlewu podczas ch\u0142odzenia<\/p>\n\n\n\n

Podczas procesu hartowania obr\u00f3bki cieplnej przemiana martenzytyczna przech\u0142odzonego austenitu \u0142atwo powoduje p\u0119kanie materia\u0142u<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rys. 2 p\u0119kni\u0119cie metalu podczas hartowania<\/p>\n\n\n\n

Pomiar napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych pomiar napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych mo\u017cna podzieli\u0107 na metod\u0119 mechaniczn\u0105, metod\u0119 chemiczn\u0105 i metod\u0119 rentgenowsk\u0105.<\/p>\n\n\n\n

Metoda mechaniczna<\/h2>\n\n\n\n

Najpopularniejsz\u0105 metod\u0105 mechaniczn\u0105 jest metoda wiercenia (znana r\u00f3wnie\u017c jako metoda otwor\u00f3w nieprzelotowych). Podczas pracy z obiektu wycinany jest odcinek pr\u0119ta (lub rury), kt\u00f3rego d\u0142ugo\u015b\u0107 jest trzykrotnie wi\u0119ksza od jego \u015brednicy, a w \u015brodku wywiercony jest otw\u00f3r przelotowy. Nast\u0119pnie cienk\u0105 warstw\u0119 metalu usuwa si\u0119 od wewn\u0105trz za pomoc\u0105 pr\u0119ta wiertniczego lub wiert\u0142a i za ka\u017cdym razem usuwa si\u0119 oko\u0142o 5% pola przekroju poprzecznego. Po usuni\u0119ciu mierzy si\u0119 wyd\u0142u\u017cenie d\u0142ugo\u015bci pr\u00f3bki i wyd\u0142u\u017cenie \u015brednicy.<\/p>\n\n\n\n

Wykre\u015bla si\u0119 krzyw\u0105 zale\u017cno\u015bci mi\u0119dzy tymi warto\u015bciami a polem przekroju otworu, a pochodn\u0105 dowolnego punktu na krzywej wyznacza si\u0119 metod\u0105 rysowania, aby scharakteryzowa\u0107 szybko\u015b\u0107 zmian wyd\u0142u\u017cenia i przekroju otworu, a nast\u0119pnie warto\u015b\u0107 napr\u0119\u017cenia szcz\u0105tkowego mo\u017cna uzyska\u0107 podstawiaj\u0105c odpowiednia formu\u0142a stresu.<\/p>\n\n\n\n

Metoda chemiczna<\/h2>\n\n\n\n

Istniej\u0105 dwie koncepcje prawa chemicznego. Jednym z pomys\u0142\u00f3w jest wprowadzenie pr\u00f3bki do odpowiedniego roztworu, pomiar czasu od pocz\u0105tku korozji do wykrycia p\u0119kni\u0119\u0107 i ocena napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych w zale\u017cno\u015bci od czasu. Stosowanym roztworem mog\u0105 by\u0107 sole zawieraj\u0105ce rt\u0119\u0107 i rt\u0119\u0107 w przypadku br\u0105zu cynowego oraz s\u0142abe zasady i azotany w przypadku stali; Innym pomys\u0142em jest zanurzenie pr\u00f3bki w odpowiednim roztworze i okresowe jej wa\u017cenie. W ten spos\u00f3b mo\u017cemy uzyska\u0107 krzyw\u0105 zale\u017cno\u015bci mi\u0119dzy zmniejszeniem masy a czasem i por\u00f3wna\u0107 j\u0105 z krzyw\u0105 standardow\u0105 w celu okre\u015blenia wielko\u015bci napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych. Im wy\u017csze po\u0142o\u017cenie uzyskanej krzywej ni\u017c krzywej standardowej, tym wi\u0119ksze napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe w obiekcie.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rysunek 3 Zanurzenie badanego metalu metod\u0105 chemiczn\u0105<\/p>\n\n\n\n

Metoda rentgenowska mo\u017ce wykorzystywa\u0107 promieniowanie rentgenowskie do penetracji cz\u0119\u015bci metalowych, a metoda Laue mo\u017ce jako\u015bciowo okre\u015bli\u0107 napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe, ingeruj\u0105c w zmian\u0119 kszta\u0142tu plamki.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rysunek 4 Zasada metody rentgenowskiej<\/p>\n\n\n\n

When there is no residual stress, the interference spots are distributed as dots. When there is residual stress, the interference spots elongate and show “Star” shape.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

(a) Nie ma napr\u0119\u017cenia szcz\u0105tkowego\uff08 b) Napr\u0119\u017cenie szcz\u0105tkowe istnieje<\/p>\n\n\n\n

Rysunek 5 Wyniki pomiar\u00f3w metod\u0105 Laue<\/p>\n\n\n\n

Metoda Debye'a umo\u017cliwia ilo\u015bciowy pomiar napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych, kt\u00f3re mo\u017cna okre\u015bli\u0107 zgodnie z po\u0142o\u017ceniem, szeroko\u015bci\u0105 i intensywno\u015bci\u0105 linii dyfrakcyjnej na wykresie Debye'a.<\/p>\n\n\n\n

To sum up, mechanical method and chemical method are destructive testing methods, which require local sampling of the object to be tested, and the damage is irreversible after testing; X-ray method is a non-destructive testing method, which can maintain the integrity of the object. Mechanical method can accurately determine the size and distribution of residual stress, which is generally suitable for bar or tube shaped objects; Chemical method is suitable for objects of wire and sheet type, but chemical method can only make qualitative judgment, it is difficult to achieve quantitative description; Although X-ray method is a “non-destructive” method, it is only suitable for some materials that can give clear and sharp diffraction lines, and because of the small projection ability of X-ray, it can only detect the part of the object close to the surface.<\/p>\n\n\n\n

Eliminacja napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych, poniewa\u017c istnieje tak wiele zagro\u017ce\u0144 napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych, skuteczna metoda eliminacji jest bardzo potrzebna. Istniej\u0105 cztery metody eliminacji: obr\u00f3bka cieplna, spr\u0119\u017cenie statyczne, starzenie wibracyjne i obr\u00f3bka mechaniczna.<\/p>\n\n\n\n

Obr\u00f3bka cieplna<\/h2>\n\n\n\n

Obr\u00f3bka cieplna polega na wykorzystaniu efektu relaksacji termicznej napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych w celu wyeliminowania lub zmniejszenia napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych. Generalnie stosuje si\u0119 wy\u017carzanie i odpuszczanie.<\/p>\n\n\n\n

Static load pressurization is to adjust the residual stress of workpiece by plastic deformation of whole or part or even micro area. For example, large pressure vessels, after welding, are pressurized inside, which is called “bulging”, so that the welding joint has a small amount of plastic deformation, so as to reduce the welding residual stress.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rysunek 6 Du\u017cy zbiornik oleju po obr\u00f3bce p\u0119cznienia<\/p>\n\n\n\n

VSR nazywa si\u0119 w j\u0119zyku angielskim odpr\u0119\u017caniem wibracyjnym. Odpr\u0119\u017canie wibracyjne (VSR) jest powszechn\u0105 metod\u0105 eliminowania wewn\u0119trznych napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych materia\u0142\u00f3w in\u017cynierskich. Poprzez wibracje, gdy suma wektorowa wewn\u0119trznego napr\u0119\u017cenia szcz\u0105tkowego i dodatkowego napr\u0119\u017cenia wibracyjnego przedmiotu obrabianego przekracza granic\u0119 plastyczno\u015bci materia\u0142u, w materiale wyst\u0119puje niewielka ilo\u015b\u0107 odkszta\u0142cenia plastycznego, dzi\u0119ki czemu mo\u017cna z\u0142agodzi\u0107 napr\u0119\u017cenia wewn\u0119trzne materia\u0142u i zredukowane.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rysunek 7 policzalny odkszta\u0142cenia system VSR<\/p>\n\n\n\n

Obr\u00f3bka mechaniczna polega na zmniejszeniu napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych poprzez zastosowanie metody ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 plastycznych na powierzchni przedmiotu, w tym zderzenia cz\u0119\u015bci ze sob\u0105, walcowanie powierzchni, rysowanie powierzchni i zaklejanie powierzchni oraz dok\u0142adne prasowanie w formie. Na przyk\u0142ad jedn\u0105 z zalet prasowania jest eliminacja napr\u0119\u017ce\u0144 szcz\u0105tkowych.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

First of all, there is an official definition: residual stress is that the workpiece will be affected by various process factors in the manufacturing process; When these factors disappear, if the above effects and influences on the component can not disappear completely, and some of them remain in the component, then the residual effect and…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":20588,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/\u56fe\u724710.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20583"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20583"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20583\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20588"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20583"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20583"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20583"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}