工厂门口竟然明目张胆放着一堆废铜烂铁,难道国产机床都是用这些生锈的废铁做的?其实业内人都知道这是在消除铸件的内应力,今天我们就来聊聊时效工艺。(一)自然时效,其历史可以追溯至工业革命初期,工匠们呢发现蒸汽机铸铁底座露天放置数月或者数年,可显著提升尺寸稳定性。发展至今自然时效已经有了完整的科学理论支持。金属材料通过昼夜温差效应引发材料热胀冷缩,促使晶格缺陷逐渐迁移,实现应力松弛,并降至10兆帕以下,无热变形风险,广泛用于精密量具、机床床身、文物修复等对长期尺寸稳定性要求极高的领域。但自然时效也有一个显著的缺点,周期过长,长年堆积的铸件就好比无息存款,极其考验企业的资金实力,它们不仅不是废铜烂铁,反而是一堆金疙瘩,是实力的象征。(二)人工时效最常见的方法有两种,首先是热时效。1906年,德国工程师威尔姆在研究硬铝时发现淬火后硬度和强度随时间提升的现象,也就是沉淀硬化理论,为热时效奠定了基础,并于20世纪50年代形成行业标准。该工艺的原理啊是金属材料在高温下屈服强度降低,残余应力高的区域会优先发生塑性变形,可降低50%到70%的残余应力。其材料适应性极广,常用于处理航空航天航海的超大型铸件。但该工艺也有着不小的弊病,不仅容易因温度控制偏差导致工件变形或者新应力的产生,还需消耗大量燃料和电力,产生废弃氧化铍等污染物。随着绿色制造理念的推进,热时效的应用逐渐被震动时效替代。震动时效。该工艺起源于古老的锤击松弛法,1906年,美国物理学家J.W.Strutt提出通过机械振动消除残余应力的概念并获得专。该工艺通过共振效应促使材料微观结构发生塑性变形,从而实现应力均化,保证尺寸精度,残余应力可降低20%到80%。相比于前两种时效工艺,振动时效的成本更低、周期更短、污染更少,还可避免金属零件在热时效过程中产生的弯曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。很多中高端机床企业都会在自然时效后额外进行热时效和振动时效的二次时效处理,以确保床身稳定性。此外还有激光、超声波、冷处理等多种工艺。话说,你觉得机床床身用哪种时效最好?