殘余應(yīng)力會(huì)以拉應(yīng)力（有害）和壓應(yīng)力（有益）的形態(tài)自發(fā)地共存并達(dá)到平衡。例如，形成拉應(yīng)力的表面也會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成壓應(yīng)力的表面也會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。
殘余拉應(yīng)力會(huì)降低零件疲勞強(qiáng)度并導(dǎo)致疲勞失效，拉應(yīng)力通常對量產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生不利影響，例如過度的磨削引起的拉應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致裂紋生成。在收縮、裝配、彎曲或扭轉(zhuǎn)等工藝中也會(huì)引入殘余拉應(yīng)力。例如在鑄造件當(dāng)中就會(huì)殘留應(yīng)力形式的張力并會(huì)導(dǎo)致零件表面開裂。此外，在拉應(yīng)力存在的情況下也會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致開裂的現(xiàn)象。
殘余壓應(yīng)力會(huì)同時(shí)提高零件的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性。壓應(yīng)力一般都是有目的性地通過各種工藝引入，例如噴丸、激光噴丸、低塑性拋光和預(yù)應(yīng)力處理，這些工藝屬于冷加工和材料機(jī)械硬化。很多時(shí)候引入壓應(yīng)力的真實(shí)目的是平衡拉應(yīng)力的負(fù)面作用，熱處理工藝中的回火處理也可以用來減小拉應(yīng)力。零件中的整體應(yīng)力為各種加載應(yīng)力和殘余應(yīng)力之和，已知的殘余應(yīng)力有三種不同類型。
一個(gè)彎曲樣品上的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的形成。
Ⅰ類殘余應(yīng)力
多個(gè)晶粒中產(chǎn)生的宏觀殘余應(yīng)力。Ⅰ類殘余應(yīng)力平衡的任何變化都會(huì)導(dǎo)致工件宏觀尺寸的變化。任何導(dǎo)致不均勻應(yīng)變的熱處理或機(jī)加工工藝都會(huì)產(chǎn)生第一類殘余應(yīng)力。
Ⅱ類殘余應(yīng)力
單個(gè)晶粒中產(chǎn)生的微觀應(yīng)力，在不同的晶粒中Ⅱ類應(yīng)力的大小也不同。特別地，在馬氏體轉(zhuǎn)變中容易產(chǎn)生Ⅱ類殘余應(yīng)力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)變中存在不*轉(zhuǎn)化的奧氏體，而奧氏體的體積比馬氏體小，這種體積的差異就形成了殘余應(yīng)力。
Ⅲ類殘余應(yīng)力
晶格中幾個(gè)原子間距間所形成的殘余應(yīng)力。Ⅲ類殘余應(yīng)力形成的原因?yàn)榫Ц袢毕荩缈瞻?、位錯(cuò)等等。在實(shí)際中，零件中往往存在所有形式的殘余應(yīng)力。
所有制造過程都會(huì)產(chǎn)生一定程度的殘余應(yīng)力。這些應(yīng)力的影響可能是難以察覺的，可能會(huì)產(chǎn)生裂紋。特別是在室溫下沒有外部載荷的鑄造和焊接件可能會(huì)由于殘余應(yīng)力而發(fā)生災(zāi)難性的故障。
殘余應(yīng)力直接影響零部件的使用壽命。因殘余應(yīng)力引起的失效和其他問題，使得工業(yè)界將注意力集中在殘余應(yīng)力的調(diào)查、控制、測量和恢復(fù)上，因此殘余應(yīng)力成為當(dāng)今工程界的一個(gè)重要研究課題。
員_a.png)