第一章 绪论 1
残余应力的产生及其原因 1
一、残余应力的产生 2
(一)残余应力的产生原理 2
(二)残余应力的分类 5
(三)残余应力产生的原因 6
二、基本的残余应力的产生实例 7
(一)不均匀塑性变形产生的残余应力 7
(二)热影响产生的残余应力 10
(三)化学作用产生的残余应力 13
三、微观残余应力 14
参考文献 17
第二章 残余应力的测定方法 19
一、圆板、圆筒、球、线材残余应力的机械测定方法 19
(一)圆板残余应力的测定方法 19
1.一般方法(逐层剥除法) 20
2.切割法 23
(二)圆筒残余应力的测定方法 25
1.一般方法(逐层剥除法) 26
2.特殊方法 39
(三)球的残余应力测定方法 45
1.轴向残余应力的测定方法 46
(四)线材的残余应力测定方法 46
2.剪切残余应力的测定方法 49
参考文献 51
二、梁、板、薄壁圆管残余应力的机械测定方法 52
(一)长方形截面梁的残余应力测定方法 53
(二)平板残余应力的测定方法 58
(三)薄壁圆管残余应力的测定方法 61
1.Davidenkov法 61
2.Sachs-Espey法 66
3.Birger法 69
参考文献 74
三、用切取、切槽和钻孔测定残余应力的方法 75
(一)切取法与切槽法 75
1.切取法 75
2.切槽法 79
(二)钻孔法 86
1.机械测长法 87
2.电阻应变仪法 89
3.应用脆性涂料的方法 101
4.光弹覆膜法 102
参考文献 102
四、残余应力的物理测定方法 103
1.测定原理 104
(一)残余应力的X射线测定法 104
2.简便方法 110
3.实际测定过程 112
4.残余应力分布的测定 113
(二)残余应力的磁性测定方法 116
(三)其他 118
参考文献 123
一、淬火残余应力的产生 125
(一)热应力产生的残余应力 125
第三章 残余应力的产生 125
(二)热应力和相变应力产生的残余应力 127
1.相变应力 128
2.残余应力的产生过程和分类 131
(三)圆筒的残余应力 142
参考文献 143
二、表面硬化热处理残余应力的产生 143
(一)火焰淬火及高频淬火产生的残余应力 144
1.残余应力的产生过程 144
2.火焰淬火产生的残余应力 146
3.高频淬火产生的残余应力 149
1.残余应力的产生过程 152
(二)渗碳淬火产生的残余应力 152
2.渗碳淬火产生的残余应力 154
(三)氮化的残余应力 157
参考文献 158
三、热处理变形与残余应力 159
(一)热处理变形及其有关的各种因素 160
(二)变形的产生过程 162
1.由对称性形变所引起的变形 162
2.扭曲 168
(三)实际出现的变形 169
1.圆柱状试样的变形 169
2.板状试样的变形 172
3.各种试样淬火的变形及其影响因素 178
(四)表面淬火产生的变形 178
参考文献 180
四、切削和磨削时产生的残余应力 180
(一)切削加工产生的残余应力 181
1.残余应力的产生原因 181
2.简单刀具切削所产生的残余应力 185
3.铣削产生的残余应力 190
(二)磨削加工产生的残余应力 190
1.残余应力的产生原因 191
2.退火材料的磨削残余应力 192
3.热处理件(高硬度材料)的磨削残余应力 194
参考文献 196
五、冷作加工产生的残余应力 197
(一)棒材因拉拔、挤压所产生的残余应力 197
1.拉拔产生的残余应力 197
2.拉拔残余应力的各种影响因素 199
3.挤压产生的残余应力 205
4.拉拔、挤压材料的尺寸变化 206
(二)拉拔圆管产生的残余应力 207
1.无芯棒拉管产生的残余应力 207
2.有芯棒拉管产生的残余应力 209
(三)冷轧产生的残余应力 210
(四)表面加工产生的残余应力 212
参考文献 214
六、铸造残余应力的发生 215
(一)残余应力的产生 216
1.在构件截面内保持平衡而存在的残余应力 216
2.构件间相互保持平衡的残余应力 216
3.由于铸造型砂的阻抗而产生的残余应力 217
(二)在构件截面内平衡的残余应力 219
(三)在构件间保持平衡的残余应力 222
参考文献 228
七、电镀产生的残余应力 229
(一)残余应力的测定 231
(二)电镀产生的残余应力 237
1.各种因素对残余应力产生的影响 237
2.各种金属的电镀残余应力 239
(三)残余应力产生的原因 241
参考文献 243
八、焊接产生的残余应力 244
(一)焊接产生的残余应力 245
1.残余应力的分类 245
2.残余应力产生的原因和过程 247
(二)各种残余应力产生的实例 252
1.平板 252
2.焊接结构 256
3.点焊产生的残余应力 257
参考文献 259
第四章 残余应力的影响 261
一、残余应力对静强度的影响 261
(一)对静强度和变形的影响 261
(二)对结构件静稳定性的影响 269
(三)对硬度的影响 273
1.对压入硬度的影响 273
2.对回弹硬度的影响 276
参考文献 277
二、残余应力对痨劳的影响 278
(一)冷加工和热处理造成的残余应力对痨劳强度的影响 279
1.应力交变所引起的残余应力变化 280
2.加工对残余应力的影响 285
3.热处理产生的残余应力的影响 287
(二)各种表面处理所引起的残余应力对痨劳强度的影响 289
1.应力交变所引起的残余应力变化 289
2.各种残余应力的影响实例 291
参考文献 295
三、残余应力对脆性破坏和应力腐蚀开裂的影响 296
(一)残余应力对脆性破坏的影响 296
(二)残余应力对应力腐蚀开裂的影响 302
参考文献 307
第五章 残余应力的去除和调整 308
一、用热作用对残余应力进行去除和调整 308
(一)通过热作用去除应力的原理 308
(二)淬火件和加工件残余应力的去除 313
1.淬火件残余应力的去除 313
2.加工件残余应力的去除 318
二、用机械作用去除和调整残余应力 320
参考文献 320
(一)校正和残余应力 321
1.用反复弯曲校正机校正及残余应力 321
2.用拉伸校正机的校正及残余应力 324
3.其他 324
(二)用拉伸法去除残余应力 325
(三)用振动法去除残余应力 328
(四)通过表面加工调整残余应力 331
参考文献 332
(一)铸造残余应力的去除 333
1.退火去除法 333
三、铸造和焊接残余应力的实际去除方法 333
2.自然时效去除法 335
3.用静态作用应力去除法 336
4.振动去除法 336
(二)焊接残余应力的去除 339
1.用退火——焊缝部位热处理去除法 339
2.低温去除应力法 340
3.用预热法减少残余应力的产生 341
4.静态作用去除应力法 341
5.锤击去除法 342
6.振动去除法 343
参考文献 343