{"id":20583,"date":"2021-06-17T07:57:20","date_gmt":"2021-06-17T07:57:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=20583"},"modified":"2021-06-17T08:28:20","modified_gmt":"2021-06-17T08:28:20","slug":"what-is-residual-force","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/was-ist-restkraft\/","title":{"rendered":"Was ist Restkraft?"},"content":{"rendered":"
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Zun\u00e4chst gibt es eine offizielle Definition: Eigenspannung ist, dass das Werkst\u00fcck durch verschiedene Prozessfaktoren im Herstellungsprozess beeinflusst wird; Wenn diese Faktoren verschwinden, wenn die oben genannten Effekte und Einfl\u00fcsse auf das Bauteil nicht vollst\u00e4ndig verschwinden k\u00f6nnen und einige davon im Bauteil verbleiben, dann ist der Resteffekt und -einfluss Restspannung.<\/p>\n\n\n\n

A little dizzy? Let’s talk about it in a popular way. For example, a person was very thin before and bought a pair of L-size jeans. However, after a year, he became very fat. When he wore these jeans again, he would feel that his trousers were too tight because he was fat and his trousers didn’t change. At this time, there was a strong force between his body and his trousers. If he used too much force, it was easy to tear them, This destructive force is the effect of residual stress. From the perspective of energy work, when the external force causes the plastic deformation of the object, it will cause the internal deformation of the object, thus accumulating part of the energy; When the external force is eliminated, the energy with uneven internal stress distribution will be released. If the brittleness of the object is low, it will deform slowly, and if the brittleness is high, it will form cracks.<\/p>\n\n\n\n

Eigenspannungen sind in der mechanischen Fertigung weit verbreitet und treten h\u00e4ufig in jedem Prozess auf. Grunds\u00e4tzlich lassen sich die Ursachen von Eigenspannungen jedoch in drei Kategorien einteilen<\/p>\n\n\n\n

Der erste Typ ist eine ungleichm\u00e4\u00dfige plastische Verformung;<\/p>\n\n\n\n

Der zweite Typ ist eine ungleichm\u00e4\u00dfige Temperatur\u00e4nderung;<\/p>\n\n\n\n

Der dritte Typ ist ein inhomogener Phasen\u00fcbergang.<\/p>\n\n\n\n

Die Sch\u00e4dlichkeit der Eigenspannung l\u00e4sst sich anhand der Klassifizierung der Eigenspannung erkennen. Die Restspannung kann die langsame Verformung des Objekts verursachen, zu einer \u00c4nderung der Gr\u00f6\u00dfe des Objekts f\u00fchren, zu einer unqualifizierten Gr\u00f6\u00dfe des bearbeiteten Werkst\u00fccks f\u00fchren, zu einem Genauigkeitsverlust des gesamten Instruments f\u00fchren und zu Ausschuss in der Produktion werden des Instruments, und die Guss- und Schmiedewerkst\u00fccke zeigen Risse oder sogar Br\u00fcche. Dabei werden Dauerfestigkeit, Spannungskorrosionsbest\u00e4ndigkeit, die mechanischen Eigenschaften des gesamten Instruments, Ma\u00dfhaltigkeit und Lebensdauer ebenfalls von gro\u00dfer Bedeutung.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend des Abk\u00fchlvorgangs entsteht die thermische Restspannung aufgrund der ungleichm\u00e4\u00dfigen Abk\u00fchlung, die durch den unzumutbaren Vorgang verursacht wird, was zum Bruch des Gussst\u00fccks f\u00fchrt<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 1 Gussbruch beim Abk\u00fchlen<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend des Abschreckprozesses der W\u00e4rmebehandlung kann die martensitische Umwandlung von unterk\u00fchltem Austenit leicht zu Materialbr\u00fcchen f\u00fchren<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 2 Metallbruch beim Abschrecken<\/p>\n\n\n\n

Messung der Eigenspannung Die Messung der Eigenspannung kann in mechanische Verfahren, chemische Verfahren und R\u00f6ntgenverfahren unterteilt werden.<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Methode<\/h2>\n\n\n\n

Das gebr\u00e4uchlichste mechanische Verfahren ist das Bohrverfahren (auch als Sacklochverfahren bekannt). Im Betrieb wird ein Stangenabschnitt (oder Rohr), dessen L\u00e4nge das Dreifache seines Durchmessers betr\u00e4gt, von dem Objekt abgeschnitten, und in der Mitte wird ein Durchgangsloch gebohrt. Anschlie\u00dfend wird mit der Bohrstange oder dem Bohrmei\u00dfel eine d\u00fcnne Metallschicht von innen abgetragen, und zwar jeweils etwa 5% der Querschnittsfl\u00e4che. Nach der Entnahme werden die Dehnung der Probenl\u00e4nge und die Dehnung des Durchmessers gemessen.<\/p>\n\n\n\n

Die Beziehungskurve zwischen diesen Werten und der Bohrlochquerschnittsfl\u00e4che wird gezeichnet, und die Ableitung eines beliebigen Punktes auf der Kurve wird durch ein Zeichenverfahren erhalten, um die \u00c4nderungsrate der Dehnung und des Bohrlochquerschnitts zu charakterisieren, und dann kann der Restspannungswert durch Ersetzen von erhalten werden entsprechende Spannungsformel.<\/p>\n\n\n\n

Chemische Methode<\/h2>\n\n\n\n

Es gibt zwei Ideen des Chemikalienrechts. Eine Idee ist, die Probe in eine geeignete L\u00f6sung einzutauchen, die Zeit vom Beginn der Korrosion bis zur Entdeckung von Rissen zu messen und die Eigenspannung nach der Zeit zu beurteilen. Die verwendete L\u00f6sung kann Quecksilber und quecksilberhaltige Salze f\u00fcr Zinnbronze und schwaches Alkali und Nitrat f\u00fcr Stahl sein; Eine andere Idee ist, die Probe in eine geeignete L\u00f6sung zu tauchen und sie in Intervallen zu wiegen. Auf diese Weise k\u00f6nnen wir eine Beziehungskurve zwischen Gewichtsreduktion und Zeit erhalten und diese mit der Standardkurve vergleichen, um die Gr\u00f6\u00dfe der Restspannung zu bestimmen. Je h\u00f6her die Position der erhaltenen Kurve ist als die Standardkurve, desto gr\u00f6\u00dfer ist die Restspannung im Objekt.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 3 Eintauchen von Metall, das mit einem chemischen Verfahren getestet werden soll<\/p>\n\n\n\n

Die R\u00f6ntgenmethode kann R\u00f6ntgenstrahlen verwenden, um Metallteile zu durchdringen, und die Laue-Methode kann die Restspannung qualitativ bestimmen, indem sie die \u00c4nderung der Punktform st\u00f6rt.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 4 Prinzip der R\u00f6ntgenmethode<\/p>\n\n\n\n

When there is no residual stress, the interference spots are distributed as dots. When there is residual stress, the interference spots elongate and show “Star” shape.<\/p>\n\n\n\n

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(a) Es gibt keine Restspannung. \uff08 b) Es ist eine Restspannung vorhanden<\/p>\n\n\n\n

Abbildung 5 Messergebnisse der Laue-Methode<\/p>\n\n\n\n

Die Debye-Methode kann die Restspannung quantitativ messen, die anhand der Position, Breite und Intensit\u00e4t der Beugungslinie im Debye-Diagramm bestimmt werden kann.<\/p>\n\n\n\n

To sum up, mechanical method and chemical method are destructive testing methods, which require local sampling of the object to be tested, and the damage is irreversible after testing; X-ray method is a non-destructive testing method, which can maintain the integrity of the object. Mechanical method can accurately determine the size and distribution of residual stress, which is generally suitable for bar or tube shaped objects; Chemical method is suitable for objects of wire and sheet type, but chemical method can only make qualitative judgment, it is difficult to achieve quantitative description; Although X-ray method is a “non-destructive” method, it is only suitable for some materials that can give clear and sharp diffraction lines, and because of the small projection ability of X-ray, it can only detect the part of the object close to the surface.<\/p>\n\n\n\n

Beseitigung von Eigenspannungen Da es so viele Gefahren von Eigenspannungen gibt, ist eine wirksame Beseitigungsmethode sehr notwendig. Es gibt vier Eliminierungsmethoden: W\u00e4rmebehandlung, Druckbeaufschlagung mit statischer Belastung, Vibrationsalterung und mechanische Behandlung.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4rmebehandlung<\/h2>\n\n\n\n

Die W\u00e4rmebehandlung dient dazu, den thermischen Entspannungseffekt von Eigenspannungen zu nutzen, um Eigenspannungen zu beseitigen oder zu reduzieren. Im Allgemeinen werden Gl\u00fchen und Anlassen verwendet.<\/p>\n\n\n\n

Static load pressurization is to adjust the residual stress of workpiece by plastic deformation of whole or part or even micro area. For example, large pressure vessels, after welding, are pressurized inside, which is called “bulging”, so that the welding joint has a small amount of plastic deformation, so as to reduce the welding residual stress.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 6 Gro\u00dfer \u00d6ltank nach der Ausbeulbehandlung<\/p>\n\n\n\n

VSR hei\u00dft auf Englisch Vibration Stress Relief. Vibrationsspannungsabbau (VSR) ist eine g\u00e4ngige Methode, um die innere Restspannung von technischen Materialien zu beseitigen. Durch Vibration, wenn die Vektorsumme der Eigenspannung und der zus\u00e4tzlichen Vibrationsspannung des Werkst\u00fccks die Streckgrenze des Materials \u00fcbersteigt, tritt im Material eine geringf\u00fcgige plastische Verformung auf, so dass die Eigenspannung des Materials entspannt werden kann und reduziert.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 7 Dehnungsquantifizierbares VSR-System<\/p>\n\n\n\n

Die mechanische Behandlung soll die Restspannung reduzieren, indem die Methode der kleinen plastischen Verformung auf der Oberfl\u00e4che des Objekts verwendet wird, einschlie\u00dflich der miteinander kollidierenden Teile, des Oberfl\u00e4chenwalzens, des Oberfl\u00e4chenziehens und der Oberfl\u00e4chenkalibrierung und des Feinpressens in der Form. Einer der Vorteile des B\u00fcgelns ist beispielsweise der Wegfall von Eigenspannungen.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

First of all, there is an official definition: residual stress is that the workpiece will be affected by various process factors in the manufacturing process; When these factors disappear, if the above effects and influences on the component can not disappear completely, and some of them remain in the component, then the residual effect and…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":20588,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/\u56fe\u724710.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20583"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20583"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20583\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20588"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20583"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20583"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20583"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}