【摘要】 如果第一变形区内应力造成的残余应力大于第三变形区内产生的残余应力，则机械应力所造成的残余应力表现为残余拉应力。反之，由于机械应力引起的残余应力为残余压应力。

金属材料在外力作用下发生塑性变形后会有残余应力出现!而只发生弹性变形时却不会产生残余应力。这是因为金属在外力作用下的变形是不均匀的，有的部位变形量大，而有的部位小，它们相互之间又是互相牵连在一起的整体，这样在变形量不同的各部位之间就出现了一定的弹性应力-----当外力去除后这部分力仍然存在，就是所谓的残余应力。

 

根据它们存在的范围可分为：宏观应力、微观应力和晶格畸变应力。注意，它们是在一定范围存在的弹性应力。

 

 

影响高精度零件质量的残余应力主要是在加工过程中产生的。在切削过程中的残余应力由机械应力和热应力两种外因引起。

 

机械应力塑性变形是切削力使零件表层金属产生塑性变形，切削完成后又受到里层未变形金属牵制而残留拉应力(里层金属产生残余压应力)。第三变形区内后刀面与已加工表面的挤压与摩擦又使表面金属产生残余压应力(里层金属产生残余拉应力)。

 

如果第一变形区内应力造成的残余应力大于第三变形区内产生的残余应力，则机械应力所造成的残余应力表现为残余拉应力。反之，由于机械应力引起的残余应力为残余压应力。

 

 

在机械应力引起零件的残余应力的同时，切削热也引起残余应力。切削中表面层金属受热膨胀产生的塑性变形受里层低温金属阻碍而产生应力，在切削后的冷却过程中，表层金属体积收缩受里层金属阻碍而产生残余拉应力。当切削温度高于材料相变温度产生相变时，热变形引起的残余应力会更大。综合切削过程中的机械应力与热应力的作用结果，决定了已加工表面残余应力的大小。

 

残余应力检测方法的发展


X射线衍射法作为一种无损定量化比较准确的残余应力测定方法，广泛的应用在零件加工、设备制造安装等质量控制环节以及失效分析和安全评估等方面，对提高产品质量、防止产品早期失效等起到了非常重要的作用。

 

 

近年来，随着残余应力测试设备制造技术的快速发展，长期以来相关标准的技术滞后使得标准与设备的矛盾愈来愈突出，缺少足够的设备检定技术依据，测试方法无所适从，各实验室很难进行测试数据的比对和能力验证，实验室认可常常也无法有效进行。

 

2008年，欧盟发布了新的标准，对X射线残余应力测试的技术和方法等诸多方面进行了更新，上述一些困扰业界多年的实际问题得到了比较好的解决，新标准获得了业界的一致认可。

 

纵观我国最早的X射线应力测定方法标准GB/T 7704-1987及现行的GB/T 7704-2008，其技术要求过于简单，技术水平较低，主要根据当时我国应力测试设备的制造现状而制定，无法及时和国际先进技术同步。

 

2012年，在国家无损检测标委会的直接推动下，国家标准化委员会批复同意启动了GB/T 7704-2008的修订工作，于2015年12月完成了标准的修订工作，新标准预计2017年年底出版发布实施。

 

残余应力的测定方法多种多样，如钻孔应变释放法(GB/T 31310-2014)、全释放应变法(GB/T 31218-2014)、电磁检测方法(GB/T 33210-2016)、X射线衍射方法(GB/T 7704-2008)、中子衍射方法(GB/T 26140-2010)、超声临界折射纵波检测方法(GB/T 32073-2015)、压痕应变法(GB/T 24179-2009)等，这些方法的适用范围各不相同。

 

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