太原振動時效儀
九工振動時效處理的主要作用是降低和均化構(gòu)建中的殘余應(yīng)力。因此，殘余應(yīng)力對金屬構(gòu)件機械性能的影響，通過振動時效處理后都可以得到消除或降低。這也是振動處理技術(shù)能夠得到廣泛應(yīng)用并進一步擴大其適用范圍的依據(jù)。
振動時效對工件殘余應(yīng)力的影響
零件內(nèi)部的殘余應(yīng)力是使其尺寸精度不穩(wěn)定的主要因素。影響尺寸穩(wěn)定性的不僅是殘余應(yīng)力數(shù)值的大小，應(yīng)力分布的均勻性也有著重大的影響。振動時效常被認(rèn)為是消除工件殘余應(yīng)力的一種有效方法，但一系列試驗研究證明，振動時效對均化殘余應(yīng)力也有更明顯的作用。
通過實踐和試驗證明，振動時效對減少和均化殘余應(yīng)力皆有著良好作用。這是由于振動過程中，工件受周期性附加動應(yīng)力的作用，在應(yīng)力集中處首先發(fā)生局部的塑性變形，繼而又在整體上發(fā)生較大的塑性變形。峰值應(yīng)力處產(chǎn)生的塑性變形較大，而其它部位則相對較小。正是由于這種塑性變形導(dǎo)致了工件中殘余應(yīng)力的降低和均化。
太原振動時效儀零件的變形不僅取決于殘余應(yīng)力的大小和分布，還與松弛剛性和抗變形能力有關(guān)。振動時效不僅能夠減小和均化殘余應(yīng)力，還可提高材料的抗變形能力。對振動處理后的工件進行加靜載和加動載試驗，可證實這一點。
試驗證明了振動處理的鑄件比不經(jīng)時效的鑄件抗靜載能力提高30﹪左右，抗動載能力提高1~3倍，抗溫度變形能力也提高近30﹪。與經(jīng)過熱時效的鑄件相比，振動件的抗靜載能力提高40﹪以上，抗動載能力提高70﹪。
工件經(jīng)振動時效后抗變形能力的提高可用循環(huán)加載下工件材料彈性性能的提高來解釋。而振動時效實質(zhì)上是對工件附加一種循環(huán)動應(yīng)力。例如在5kg∕mm2動應(yīng)力下的彈性模量提高10-20﹪，而在10kg∕mm2時提高30-50﹪。
振動時效對工件尺寸精度穩(wěn)定性的影響
振動時效在穩(wěn)定工件尺寸精度、提高抗靜、動態(tài)荷載變形能力方面，均優(yōu)于熱時效。這也是機床行業(yè)大量應(yīng)用振動時效工藝的原因之一。
一、振動時效對零件尺寸精度的影響
國內(nèi)外大量試驗和實際應(yīng)用已經(jīng)證明，振動時效可使工件在使用中精度變化量比熱時效小，工件尺寸穩(wěn)定所需要的時間比熱時效要短。因此說振動時效對于穩(wěn)定工件的尺寸精度具有良好的作用。
齊齊哈爾*機床廠對C5116A的滑枕的尺寸穩(wěn)定性做了對比性檢測，將9件滑枕靜置在陳舊的水泥地面上，每月用合向水平儀檢測一次平直性，共觀測六個月。
其中02，06，07號滑枕未作任何處理。
01和03，04和05號滑枕采用串接式振動處理。用一階固有頻率激振25分鐘后，再用二、三階共振頻率各激振2~5分鐘。
08，09號滑枕在550℃熱時效并保溫6小時后，隨爐冷至200℃出爐。
全部試樣均在22℃±2℃下分七段（每段橋距200mm），測02導(dǎo)軌的平直性，測量精度2μm/m。對01，03，04和05號試樣，在振前、振后各測一次觀測其大變形量為24μm，說明振動處理使變形量提前發(fā)生。
在六個月的檢測中，未時效件共測量144段，振動處理件測量192段，熱時效件測量96段。其結(jié)果如下：
月大變形為未時效件8μm，振動時效件4.4μm，熱時效件4.8μm。
3μm以上變形段數(shù)為未時效件30個，占總測量段數(shù)的20.8%；振動時效件20個，占總測量段數(shù)的10.4%；熱時效件有11個，占總測量段數(shù)的11.4%。
表3.6和表3.7是CW6163床身尺寸穩(wěn)定性檢測結(jié)果。該床身為4500×500×600mm，重量為1.5t。用8件靜置半年，每月測其導(dǎo)軌的平直性。每件17個測量段，每段橋距為200mm。
二、振動時效提高工件抗靜、動荷載變形能力的作用
振動時效使構(gòu)件的塑性變形在使用前提前發(fā)生，并降低殘余應(yīng)力。因此振后的工件其彈性性能要比未振工件強，其抗靜、動荷載變形能力比熱時效工件還要好。
為了測定工件抗靜、動荷載變形能力，又做了有關(guān)的試驗。選用如圖3.5所示的試樣六件（應(yīng)力框），每兩件為一組。分別做未時效、熱時效和振動時效三種不同處理，表面加工至▽6，并選如圖3.5所示1~7處為測點。實驗工況為抗靜載能力測試和抗動載能力測試。
