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不銹鋼封頭在加熱和冷卻過程中，由于表面與芯部冷卻速度和時間不一致導致不銹鋼封頭的溫差會導致體積膨脹收縮不均勻產(chǎn)生應(yīng)力，即，熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于表面溫度低于核心部分，收縮大于核心部分，核心部分被拉伸。當冷卻結(jié)束時，由于芯部的冷體積收縮不能自由進行，表層被壓縮。拉伸。即在熱應(yīng)力的作用下，工件表面被壓縮，芯被拉伸。這種現(xiàn)象受冷卻速度、材料成分和熱處理工藝等因素的影響。冷卻速度越快，含碳量和合金成分越高，冷卻過程中熱應(yīng)力作用下的不均勻塑性變形越大，形成的殘余應(yīng)力越大。
另一方面，由于鋼在熱處理過程中組織發(fā)生了變化，即奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，比體積的增加會伴隨著工件體積的膨脹壓力。封頭生產(chǎn)廠家的不銹鋼封頭結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化的結(jié)果是表面的拉應(yīng)力和芯部的壓應(yīng)力，剛好與熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)力的大小與工件馬氏體相變區(qū)材料的冷卻速度、形狀和化學成分有關(guān)。只是半球形封頭在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變之前已經(jīng)產(chǎn)生了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)應(yīng)力。在整個冷卻過程中，熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力共同作用的結(jié)果實際上存在于工件中。壓力。
這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果非常復雜，受成分、形狀、熱處理工藝等多種因素的影響。就其發(fā)展過程而言，只有兩種類型，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。作用方向相反時，兩者抵消，作用方向相同時，兩者疊加。無論它們是相互抵消還是相互疊加，這兩種應(yīng)力都應(yīng)具有主導因素。當熱應(yīng)力占主導地位時，結(jié)果是工件的核心被拉動，表面被壓縮。當組織應(yīng)力占主導地位時，結(jié)果是工件芯的壓縮表面被拉緊。
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