一种消除金属铸件内应力的时效控制方法及金属铸件与流程

专利检索2026-01-31  5


本发明涉及金属工件成型加工领域,具体而言,涉及一种消除金属铸件内应力的时效控制方法及金属铸件。


背景技术:

1、零件加工完成后常常需要进行表面处理,有些表面处理需要对工件进行加热,在冷却过程中因表面和心部冷却速度不同造成内外温差会产生残余内应力,这种内应力和后续工艺因素产生的应力叠加,易使工件发生变形和开裂。目前,为了消除零件的内应力,通常使用的是自然时效,自然时效是指让金属件在常温下自行释放应力和稳定结构的过程。然而自然时效耗时较长,几个月到几年不等,应力释放效率低,且对于零件的加工交付周期上十分不利。


技术实现思路

1、本申请提供了一种消除金属铸件内应力的时效控制方法及金属铸件,能够较快的去除零件材料内部残余内应力,代替或部分代替自然时效,缩短时效去应力的时间,提高应力释放的效率。

2、第一方面,本申请提供了一种消除金属铸件内应力的时效控制方法,包括:

3、对目标容器在多个周期重复进行温度控制操作以消除所述金属铸件的内应力,所述目标容器内装有盐溶液,所述盐溶液内浸没有所述金属铸件,其中,

4、在第一时段内,对所述目标容器进行加热使得所述盐溶液的温度上升至第一温度,所述第一温度为70-100℃;

5、在第二时段内,对所述盐溶液进行保温操作,使得所述温度的下降值不低于预设的第一阈值;

6、在第三时段内,对所述盐溶液进行散热使得所述温度下降至第二温度,所述第二温度为35℃以下;

7、其中,所述多个周期中每个周期包括所述第一时段、所述第二时段和所述第三时段,单个周期的平均时长不大于48小时。

8、第二方面,本申请提供了一种金属铸件,采用如第一方面中任一项所述的时效控制方法处理得到。

9、可以看出,在本申请实施例中,目标容器内装有盐溶液,盐溶液内浸没有金属铸件,通过对目标容器在多个周期重复进行温度控制操作可以消除金属铸件的内应力,其中,在第一时段内,对目标容器进行加热使得盐溶液的温度上升至第一温度,第一温度为70-100℃;在第二时段内,对盐溶液进行保温操作,使得温度的下降值不低于预设的第一阈值;在第三时段内,对盐溶液进行散热使得温度下降至第二温度,第二温度为35℃以下;其中,多个周期中每个周期包括第一时段、第二时段和第三时段,单个周期的平均时长不大于48小时。因此,相较于现有技术中通过让金属铸件在常温下自行释放应力和稳定结构的过程,本申请通过代替或部分代替自然时效,缩短时效去应力的时间,能够更有效的去除金属铸件内部残余内应力,进而减少机加工、表面处理过程中的变形量,减少金属铸件在长期使用过程中的裂纹产生或者变形风险,提高金属铸件加工精度和使用寿命。



技术特征:

1.一种消除金属铸件内应力的时效控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述盐溶液的盐浓度为0-50‰,优选为30~40‰,32~38‰,35±1‰。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平均时长为24小时。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一温度为90-95℃,所述第二温度为20-25℃。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标容器被作用于可控冷却装置,所述第二温度为0-10℃,优选为2-6℃。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述盐溶液的加热速率不超过50℃/小时,优选为不超过30℃/小时。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述对所述盐溶液进行保温操作,包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第三时段内,所述盐溶液的第二降温速率不超过预设速率,所述预设速率不超过30℃/小时。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属铸件为小型铁件,所述金属铸件的高度不超过500mm。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属铸件的上表面与所述盐溶液的液面之间的距离为0-300mm,优选为20-50mm。

11.一种金属铸件,其特征在于,采用权利要求1-10中任一项所述的时效控制方法处理得到。


技术总结
本申请提供了一种消除金属铸件内应力的时效控制方法及金属铸件,通过对目标容器在多个周期重复进行温度控制操作可以消除金属铸件的内应力,目标容器内装有盐溶液,盐溶液内浸没有金属铸件,其中,在第一时段内,对目标容器进行加热使得盐溶液的温度上升至第一温度;在第二时段内,对所述盐溶液进行保温操作,使得所述温度的下降值不低于预设的第一阈值;在第三时段内,对盐溶液进行散热使得温度下降至第二温度;每个周期包括第一时段、第二时段和第三时段,单个周期的平均时长不大于48小时,本申请通过代替或部分代替自然时效,缩短时效去应力的时间,能够提高去除金属铸件内部残余内应力的效率。

技术研发人员:李彦国
受保护的技术使用者:深圳市森美协尔科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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