时效处理的零部件应通过一定的评价方法显示时效效果,包括减少残余应力、控制、提高零部件变形阻力、提高尺寸精度等。目前,振动时效技术的理论基础尚未研究,其效果难以准确测量,没有统一的标准。目前,参数曲线观察法、精度稳定性检验法和残余应力测定法用于时效效果评价。
特点
1、投资少 与热时效相比,它无需庞大的时效炉,可节省占地面积与高昂的设备投资。
2、生产周期短 自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。
3、使用方便 振动时效设备体积小、重量轻、便于携带,我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的零件,但振动时效设备本身仅重几十公斤。
4、无废气机辐射污染 随着环境保护越来越高,大量的热时效炉被拆除,而目前油炉和煤炉的排放扔不达标,而起尽管振动时效有一定噪声,但通过隔离,或错开工作时间等均可得到克服,故振动时效变成了去应力工艺的选择。
5、节约能源、降低成本。
振动时效技术仍存在以下问题值得深入研究探索:
(1) 应力调控的微观作用机理。需要研究如何利用振动或蠕动的频率、功率和时间去打破、消弱或增强晶格间约束力的机理,以及研究高能声波在 材料内部以强烈振幅传播所造成的局部升温对材料晶体原子克服位错阻力做功的关系。终通过有效地控制晶格间的约束力和松弛状态来实现有效 调节和控制残余应力。
(2) 振动时效效果检测技术。参数曲线观测法及精度稳定性检测法均属于定性检测技术,难以获得定量数据。残余应力测量法虽然属于定量检测技术,但各种检测方法均包含一定的缺点,检测精度不高,误差较大,特别是对于低幅值的残余应力检测能力不能满足需求。
(3) 残余应力调控闭环装置的研发。在通过振动调控残余应力的同时,实时检测调控区域内的残余应力,将残余应力值作为反馈信号提供给调控系 统,使得调控系统及时判断下一步的调控指令,从 而实现对构件的局部原位定量闭环调控。目前,国内外还没有该类闭环装置。该装置的研发与生产将对机械制造工艺方案和在役构件的安全服役产生深远影响,具有良好的应用前景。