ちょっと、そこ！チタンの丸いロッドのサプライヤーとして、私は処理後にこれらのロッドの残留ストレスについて多くの質問を受けました。だから、私はこのトピックに深く掘り下げて、私が知っていることを共有すると思った。
まず、残留応力とは何かを理解しましょう。残留応力とは、処理操作のようなストレスの元の原因の後に材料に残っているストレスが除去されたことです。チタンの丸いロッドの場合、これらのストレスは、鍛造、機械加工、熱 - 処理、冷たい作業などのさまざまな製造プロセス中に導入できます。
チタンの丸いロッドを鍛造するとき、私たちは金属を形作るために多くの力を適用しています。この力はチタンを変形させ、金属が冷却され、鍛造プロセスが終了すると、すべての内部力が放出されるわけではありません。これらの力のいくつかは閉じ込められ、残留応力が生じます。たとえば、鍛造が不均一に行われ、他方よりもロッドの片側に力がある場合、より大きく変形した領域のストレスの上昇につながる可能性があります。
機械加工は別の犯人です。カット、ドリル、またはチタンの丸いロッドを回すと、切削工具は金属と相互作用します。この相互作用は、熱と機械的な力を生成します。熱により、ロッドの外層が膨張し、冷却すると収縮します。冷却が均一でない場合、残留応力が発生する可能性があります。また、切断作用からの機械的な力は、チタンの結晶構造を歪め、内部ストレスを残します。
熱 - 処理は、チタンの丸いロッドの機械的特性を改善するための一般的なプロセスです。ただし、残留応力の原因でもあります。加熱および冷却サイクル中、ロッドのさまざまな部分が加熱され、さまざまな速度で冷却される場合があります。たとえば、ロッドの外面は、消光時にコアよりも速く冷却します。冷却速度のこの違いにより、熱勾配が生成され、それが残留応力につながります。
室温でチタンの丸い棒を描くような冷たい作業も、残留応力を追加します。冷たい作業は、金属を変形させることにより、ロッドの形状を変えます。変形は、チタンの結晶格子に脱臼を引き起こします。これらの転位は積み上げられ、互いに相互作用し、寒さの後でもロッドにとどまる内部ストレスをもたらします - 作業プロセスは終了します。
さて、なぜ私たちはチタンの丸いロッドの残留ストレスを気にする必要があるのですか？まあ、これらのストレスは、ロッドのパフォーマンスと信頼性に大きな影響を与える可能性があります。残留応力は、ロッドの疲労寿命を減らすことができます。ロッドが周期的な荷重にさらされている場合、既存の残留応力は施された応力と結合し、予想よりも早くロッドが故障します。また、寸法の不安定性につながる可能性があります。時間が経つにつれて、内部応力により、ロッドがゆがんだりゆがめたりする可能性があります。これは、ロッドが特定のアプリケーションに正確に適合する必要がある場合に大きな問題です。
さらに、残留応力は、チタンの丸い棒の耐食性に影響を与える可能性があります。高レベルの残留応力は、金属内の高エネルギーの領域を作成する可能性があります。これらの高いエネルギー領域は、周囲の環境と反応する可能性が高く、腐食のリスクが高まります。
それで、私たちはどのように残留ストレスに対処するのでしょうか？一般的な方法の1つは、ストレス緩和です。これには、チタンの丸いロッドを特定の温度に加熱し、特定の期間そこに保持することが含まれます。熱により、金属内の原子が自分自身を再配置し、内部応力を減らします。ストレスを緩和した後、ロッドはゆっくりと冷却され、新しい残留応力が形成されないようにします。
別のアプローチは、撮影のピーニングです。ショットピーニングでは、小さな金属またはセラミックのボールが高速でチタンの丸いロッドの表面に撃たれます。これにより、表面に圧縮応力層が作成され、引張残留応力に対抗し、ロッドの疲労寿命を改善できます。
チタンラウンドロッドサプライヤーとして、私は残留ストレスを管理することの重要性を理解しています。私たちは、高度な製造技術と品質管理手段を使用して、製品の残留ストレスを最小限に抑えています。また、ストレス - 顧客にサービスを緩和して、受け取ったロッドが最高の品質であることを確認します。
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参照
- ASMハンドブック第11巻：障害分析と予防、ASM International
- 「チタン：テクニカルガイド」ジョンR.デイビス
