Οι υπολειπόμενες καταπονήσεις είναι εσωτερικές καταπονήσεις που παραμένουν σε ένα υλικό μετά την κατασκευή ή την επεξεργασία. Στα μέρη του χάλυβα εργαλείων, αυτές οι καταπονήσεις μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση, την αντοχή και τη διαστασιολόγηση.

Κατανόηση των Υπολειπόμενων Στρες

Οι εναπομένουσες πιέσεις αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια διεργασιών όπως η θερμική επεξεργασία, η κατεργασία και το φινίρισμα επιφάνειας. Μπορούν να είναι εφελκυστικές ή συμπιεστικές και να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο ένα μέρος ανταποκρίνεται σε εξωτερικά φορτία.

Μέθοδοι υπολογισμού των υπολειπόμενων στρες

Υπάρχουν αρκετές τεχνικές για τον υπολογισμό των εναπομενουσών καταπονήσεων σε μέρη από χάλυβα εργαλείων. Αυτές περιλαμβάνουν πειραματικές μεθόδους όπως η περίθλαση ακτίνων Χ και η διάτρηση οπών, καθώς και υπολογιστικές προσεγγίσεις όπως η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA).

Ανάλυση στοιχείων (Fenite Element Analysis) (FEA)

Η FEA είναι μια αριθμητική μέθοδος που προσομοιώνει τη διαδικασία κατασκευής για την πρόβλεψη των εναπομενουσών καταπονήσεων. Περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός λεπτομερούς μοντέλου του μέρους και την εφαρμογή των υλικών ιδιοτήτων και των οριακών συνθηκών.

Βασικοί παράγοντες που εισπράττουν υπολείπουσες πιέσεις

Αρκετοί παράγοντες επηρεάζουν το μέγεθος και την κατανομή των εναπομενουσών καταπονήσεων σε μέρη χάλυβα εργαλείων:

  • Ρυθμός ψύξης κατά τη θερμική επεξεργασία
  • Σύνθεση υλικού και μικροδομή
  • Εργασίες κατεργασίας και τελειώματος επιφανειών
  • Γεωμετρία και μέγεθος μέρους