残余内应力

6.2.4　残余内应力

经过塑性变形，外力对金属所作的功，约90%以上在使金属变形的过程中变成了热，使金属的温度升高，随后散失到周围环境当中；另外还有一小部分变形功则转化为内应力残留于金属中，使金属的内能增加。

所谓内应力是指去除外力后平衡于金属内部的应力，主要是由于金属在外力的作用下变形不均匀而引起的。按照作用范围大小，内应力可以分为三类。在宏观范围内平衡的内应力，如表层和心部或这一部分和那一部分变形不均造成的应力为宏观内应力，或称第一类内应力。相邻晶粒之间或晶内不同区域变形不均造成的内应力为微观内应力或第二类内应力。而位错等晶格缺陷附近的晶格畸变则叫做晶格畸变应力，通常称为第三种内应力。第三种内应力是使金属强化的主要原因，也是变形金属中的主要内应力。第一和第二种内应力在变形金属中所占的比例不大，但常使金属受力时因内外应力的叠加而承载能力降低，并在随后应力松弛或发生重新分布时引起变形。如冷轧钢板在轧制中经常就会因变形不均匀所残留的内应力使钢板发生翘曲，零件在切削加工后所发生的变形也大都是由于这一原因。此外，残余内应力还会使金属的耐腐蚀等性能降低，如金属在碰伤之处便往往易于生锈。故金属在塑性变形之后，通常都要进行退火处理，以消除或降低这些内应力。