精密機械加工における応力除去焼鈍の適用

精密部品の加工では、多くの部品を精密機器で加工した後、必ず「物足りない」箇所が発生します。明らかに、彼らは最高の処理マスターであり、最高の処理装置です。機械上では万全を期していたが、機械を外して品質管理室や次工程に回したところ、ひっそりとサイズが変わっていることが判明し、元の完璧な製品は廃棄物となっていた.

実は、これは工程配置の問題です。上記の加工工程のみを考慮し、素材自体の特性を考慮していないため、部品加工後に素材の内部構造が変化し、加工変形が生じ、寸法不良が発生します。

しかし、この望ましくない事態を回避するにはどうすればよいでしょうか。非常に重要なプロセス、つまり、場合によってはアニーリング処理と呼ばれる材料の「応力除去」プロセスを使用する必要があります。

ストレス リリーフ アニーリング処理とは?

加工物を一定の温度に加熱し、一定時間保持した後、冷却して加工物を元に戻し、残留内部応力を除去する工程を歪取り焼鈍といいます。冷間変形した金属を再結晶温度以下に加熱して、内部応力を除去します。しかし、冷間加工硬化の効果を維持する熱処理は、応力緩和焼鈍と呼ばれます。

応力除去焼鈍は、鋼またはさまざまな金属の機械部品を一定の温度に加熱し、一定時間保持した後、徐冷して平衡状態に近い熱処理プロセスを得る熱処理プロセスです。機械製造業では、通常、アニーリングはワークピースの製造工程における予備熱処理プロセスとして使用されます。

実際の加工および製造工程では、応力除去アニールプロセスの適用は上記の適用以上です。熱間鍛造、鋳造、各種冷間変形加工、切削または切断、溶接、熱処理、機械部品の組立後も、組織状態を変えずに、冷間加工、熱間加工または表面硬化状態を保持し、鋼または機械を加工する工程内部応力 (のすべてまたは一部) を除去し、変形および亀裂の傾向を低減するために部品を低温で加熱することは、応力除去焼鈍と呼ばれます。材料組成、処理方法、内部応力の大きさと分布、および除去の程度の違いにより、応力除去焼鈍の温度範囲は非常に広いです。従来より高温での歪取り処理を歪取り焼鈍、低温での歪取り焼鈍を呼びます。本質は同じです。

ストレス リリーフ アニーリングの原理

加圧加工、鋳造、溶接、熱処理、切削加工等の工程において、製品に内部応力が発生する場合があります。ほとんどの場合、プロセスの終了後、残留応力の一部が金属に残ります。残留応力により、ワークピースが割れたり、変形したり、サイズが変化したりする可能性があります。残留応力は金属の化学的活性も向上させ、残留引張応力の作用下で特に粒界腐食や亀裂を引き起こしやすくなります。したがって、残留応力は材料の性能に影響を与えたり、ワークピースの早期破損を引き起こしたりします。

応力除去アニーリング中、金属は内部局所塑性変形 (応力がこの温度で材料の降伏強度を超える場合) または局所緩和プロセス (応力がこの温度で材料の降伏強度を下回る場合) を受けます。一定の温度。除去の目的を達成するために、残留応力が緩和されます。応力除去焼鈍中、ワークピースは通常、ゆっくりと低温 (ねずみ鋳鉄の場合は 500 ～ 550 °C、鋼の場合は 500 ～ 650 °C、非鉄金属合金のプレス部品の場合は再結晶開始温度未満) に加熱されます。一定時間保持した後、ゆっくりと冷やして、新しい残留応力を防ぎます。

応力除去焼鈍では、ワークピース内の残留応力を完全に除去することはできませんが、ほぼ除去するだけです。残留応力を完全に除去するには、ワークピースをより高温に加熱する必要があります。このような状況下では、他の組織変更が行われる可能性があり、資料のパフォーマンスが損なわれる可能性があります。

サイズ保証に加えて、完成品に存在する内部応力は実際には非常に有害です。時間内に解消しないと、内部応力と外部負荷力、つまり使用時にかかる力が重なると、材料が発生する原因となります。予期せぬ休憩。そのため、鋳造、溶接、切断後のワークは、加工時に発生する内部応力を除去するために歪取り焼鈍を行う必要があります。部品が使用中に誤って破損した場合は、ストレス アニーリング プロセスを考慮することができます。このプロセスは、多くの問題を解決するのに役立ちます。