深冷處理對(duì)抗氫鋼薄壁構(gòu)件初始?xì)堄鄳?yīng)力及變形的影響*

尚逢祥 孔金星 李昀樺

（中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所，四川 綿陽(yáng) 621900）

抗氫鋼材料研制的薄壁構(gòu)件是核能和兵器等領(lǐng)域中的重要零部件。該類構(gòu)件由于形狀復(fù)雜、材料去除量大等原因，在加工過(guò)程中極易產(chǎn)生變形[1]。通常認(rèn)為，材料初始?xì)堄鄳?yīng)力是引起薄壁件加工變形的重要因素[2?3]。為減小初始?xì)堄鄳?yīng)力對(duì)薄壁構(gòu)件加工變形的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛采用機(jī)械拉伸法[4]，自然時(shí)效法[5]、熱處理時(shí)效法[6]、振動(dòng)時(shí)效法[7]以及深冷處理法[8?10]等措施通過(guò)降低初始?xì)堄鄳?yīng)力來(lái)改善工件的加工變形。

深冷處理具有消除應(yīng)力效果明顯、對(duì)零件尺寸和形狀沒(méi)有限制等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中獲得了普遍應(yīng)用[11]。如魏娜莎[8]等基于X射線衍射法發(fā)現(xiàn)對(duì)35MnB合金進(jìn)行深冷處理，能夠降低試樣殘余應(yīng)力。Nabil Ben Fredj等[9]采用鉆孔法及X射線衍射法研究深冷處理對(duì)AISI 304不銹鋼殘余應(yīng)力的影響，結(jié)果表明對(duì)經(jīng)過(guò)循環(huán)載荷的304不銹鋼進(jìn)行深冷處理，能夠降低試樣殘余應(yīng)力。張玉婷等[10]基于X射線衍射法發(fā)現(xiàn)深冷處理能夠降低W6試樣表面的殘余應(yīng)力。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛采用深冷處理降低試樣初始?xì)堄鄳?yīng)力，并結(jié)合鉆孔法及X射線衍射法對(duì)深冷處理前后試樣的初始?xì)堄鄳?yīng)力進(jìn)行評(píng)估。由于鉆孔法只能測(cè)量試樣內(nèi)部有限點(diǎn)的殘余應(yīng)力，X射線衍射法僅能測(cè)量試樣表面殘余應(yīng)力。為更全面地獲得材料初始?xì)堄鄳?yīng)力信息，Prime M B等[12]在2001年提出了基于輪廓法的初始?xì)堄鄳?yīng)力評(píng)估方法，可獲得試樣多個(gè)位置截面上應(yīng)力分布全貌?！?br>