一些关于不锈钢残余应力和硬度的问题

Question

1. 不锈钢材料变形处的残余应力和应力集中这两个概念有什么区别？
2. 有残余应力的位置材料的硬度有什么变化？硬度增加还是降低与残余应力是拉应力还是压应力有关吗？

Answer 1

首先，不锈钢材料具有较高的塑性，有较大的发生塑性变形的能力。所以，在冷加工的时候，很容易出现冷加工硬化现象。同时，在冷加工变形的时候，由于发生了冷状态下的塑性变形，也就保留了较多残余的内应力。这就是残余应力。
这种残余应力保留在金属内部，是由于常温状态（即冷状态）下，收到外界应力，引起塑性变形，而保留在变形位置附近的。
而应力集中，则主要和金属零件的外形有关。是由于零件外形设计的不合理，导致零件受力的时候，外界应力不是均匀分布在零件上，而是在某一点集中放大。故而容易导致零件在这一点上变形或者断裂。
两者的区别。前者就像拉面条，柔软的面经过揉和拉（即外力形变作用），内部保留了残余应力，硬度也提高。
而后者则像有缺口的纸张，纸张不受外力的时候，内部是没有内应力的，但是受到外力的时候，则容易从缺口处裂开，这就是应力集中。

单纯说不锈钢材料的话，有残余应力的位置，一般硬度会提高。无论是拉应力，还是压应力，硬度都是提高的。

Answer 2

1. 不锈钢材料变形处的残余应力和应力集中这两个概念有什么区别？
答：（1）应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。
（2）残余应力是金属加工过程中由于不均匀的应力场、应变场、温度场和组织不均匀性，在变形后的变形体内保留下来的应力。
（3） 两个概念有什么区别：这个应力包括残余应力。是应力场。
2. 有残余应力的位置材料的硬度有什么变化？
答：残余应力越高，硬度越高；
硬度增加还是降低与残余应力是拉应力还是压应力有关吗？
答：（1）硬度增加：残余应力的"拉应力（抗拉强度）增加、压应力（抗压强度）增加"；
（2）硬度降低：残余应力的"拉应力（抗拉强度）降低、压应力（抗压强度）降低"。

Answer 3

残余应力是不同状态下同一位置应力的比较，应力集中是同一状态下不同部位的应力比较
残余应力与硬度有关系，一般拉应力会减小硬度，而压应力会提高硬度。