金属冷挤压件残余应力的消除方法

引起塑性变形的作用力取消之后，仅基本应力随之消失。附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部成为残余应力。与附加应力相同，残余应力也是互相平衡的。与三种附加应力相对应，残余应力也可分为第一种、第二种、第三种残余应力。

在一般情况下，附加应力和残余应力不是我们所希望的，都是有害的。

（1）缩短挤压件的使用寿命 若使具有残余应力的挤压件承受载荷，则其内部作用的应力为外力所引起的基本应力与残余应力之和，也可为二者之差，因此引起物体内应力的分布不均匀。显然，当合成的应力数值超过零件材料的许用值时，则该零件就会产生变形或开裂，从而缩短了使用寿命。

（2）引起挤压件尺寸及形状的变化 在挤压件内部作用着相互平衡的残余应力，表明在各部分存在不同的弹性变形和晶格畸变。当残余应力消失或平衡受到破坏后，相应的物体各部分的弹性变形也发生了变化，从而会引起物体尺寸的改变，有时还可能发生挤压件形状歪扭、弯曲等不良情形。

（3）降低金属的耐蚀性 当挤压件的表层具有残余应力时，会降低其耐蚀性，甚至很快就被破坏。此外，残余应力还会使金属的塑性、冲击韧度及疲劳强度等降低。

由上述分析可见，挤压件内部存在残余应力将会引起许多不良后果，特别是表层有残余拉应力时危害性更大，因此，必须尽量设法消除残余应力。在冷挤压加工时，防止或减轻产生残余应力的措施，主要是从消除或少产生不均匀变形的根源入手。其主要措施有：(www.xing528.com)

1）采用良好的润滑剂，以减少因摩擦阻力而引起的不均匀变形。

2）合理设计模具工作部分的结构、形状和尺寸，以保证挤压件的变形与应力的分布较为均匀。

3）采用均匀的组织结构，尽可能在晶粒大小均匀的状态下变形。

4）冷挤压后采用有效的热处理方法以消除残余应力。

实践证明，第一种残余应力用低温回火方法就可大大减小；第二种残余应力在稍低于再结晶温度下可以完全消除；而第三种残余应力，只有经过再结晶使晶格完全恢复到原来的形状后才能消除。