德標(biāo)彎頭表面層的殘余應(yīng)力

外部載荷去除后，德標(biāo)彎頭表面層及其與基體材料的交界處仍殘存的互相平衡的彈性應(yīng)力，這種 應(yīng)力即表面層殘余應(yīng)力 。

( 1 ) 冷態(tài)塑性變形引起的殘余應(yīng)力 。在切削力作用下 ，已加工表面產(chǎn)生強烈的塑性變形 ，表面層金屬比體積增大 ，體積膨脹，受到與它相連的里 層金屬的阻 止，因此，表面層產(chǎn)生 殘余壓應(yīng)力 ，里層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力 。當(dāng)?shù)毒邚谋患庸け砻嫔锨谐�金屬時 ，由于后刀面的 擠壓和摩擦作用 ，加大了 表面層伸長的塑性 變形。表面層的伸長變形受 到基體金屬的限制 ，也在表面層產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力。

( 2 ) 熱態(tài)塑性 變形引 起的殘余應(yīng)力 。德標(biāo)彎頭已加工表面在切 削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹，此時金屬基體溫度較低 ，因此表層 產(chǎn)生熱壓應(yīng)力。當(dāng)切削 過程結(jié)束 時，表面溫 度下降 。由于表層已 產(chǎn)生熱塑性變形 ，要收縮受到基體的 限制，故而產(chǎn)生殘余 拉應(yīng)力。磨削溫度越高 ，熱塑性變形 越大 ，殘余拉應(yīng)力也越大，有時甚至產(chǎn)生裂紋。

( 3 ) 金相組織變化引起的殘余應(yīng)力 。切削時產(chǎn)生的高 溫會引 起表面層金 相組織 變化 。不同的金相組織有不同的 密度 ，馬氏體密度 p ,,,  = 7. 75  g/cm3, 奧氏體密度 PA   = 7. 96  g/ cm3   , 珠光體密度 p p  = 7. 78 g/cm3, 鐵素體密 度 Pr    = 7. 88  g/ cm3  。 以悴火鋼磨削 為例 ，悴火鋼原 來的 組織是馬氏體，磨削加工后，因高 溫表面可能 產(chǎn)生回火 ，馬氏體變?yōu)榻?近珠 光體的屈氏體或索氏 體，密度增大而體積減小 ，產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力。如果表 面溫度超過 A 勺 ，冷卻 又充 分，則表層又將成為馬氏體（一薄層二次悴火層），體積膨脹，產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力 。

綜上所述，機械加工后表面層的殘余應(yīng)力是由冷態(tài)塑性變形、熱態(tài)塑性變形和金相組織變化 這三方面原因引起的綜合結(jié)果。在一定條件下 ，其中某一種或兩種原因可能起主導(dǎo)作用。如在切削加工中切削 熱不高，表層以 冷態(tài)塑性 變形 為主 ，此時表面層產(chǎn)生 殘余壓應(yīng)力 。在磨削 時起主導(dǎo)作用的是“熱” ，常以相變和熱塑性 變形為主，所以表面層產(chǎn)生殘余拉 應(yīng)力。