Quando la forza residua del trattamento termico supera il limite di snervamento del materiale, il pezzo si deformerà. Quando supera il limite di resistenza del materiale, il pezzo si romperà. Questo è il suo lato dannoso e dovrebbe essere ridotto ed eliminato. Tuttavia, in determinate condizioni, controllare lo stress per renderlo ragionevolmente distribuito può migliorare le proprietà meccaniche e la durata delle parti, trasformando i danni in benefici. Analizzare la distribuzione e la legge di variazione delle sollecitazioni nell'acciaio durante il trattamento termico e renderle ragionevolmente distribuite ha un significato pratico di vasta portata per migliorare la qualità del prodotto. Ad esempio, l’impatto della ragionevole distribuzione delle sollecitazioni di compressione residue superficiali sulla durata di esercizio delle parti ha attirato un’ampia attenzione.
Durante il processo di riscaldamento e raffreddamento del pezzo, a causa della velocità e del tempo di raffreddamento incostanti tra la superficie e il nucleo, si forma una differenza di temperatura che causerà espansione e contrazione irregolare del volume e genererà stress, ovvero stress termico. Sotto l'azione dello stress termico, lo strato superficiale è inizialmente ad una temperatura inferiore a quella del nucleo e la contrazione è maggiore rispetto al nucleo, quindi il nucleo viene allungato. Una volta completato il raffreddamento, il nucleo non può essere raffreddato liberamente a causa della contrazione del volume finale, quindi lo strato superficiale viene compresso e il nucleo viene allungato. Cioè, sotto l'azione dello stress termico, la superficie del pezzo viene compressa e il nucleo viene tirato. Questo fenomeno è influenzato da fattori quali la velocità di raffreddamento, la composizione del materiale e il processo di trattamento termico. Maggiore è la velocità di raffreddamento, maggiore è il contenuto di carbonio e la composizione della lega, maggiore è la deformazione plastica irregolare prodotta sotto l'azione dello stress termico durante il processo di raffreddamento e maggiore è lo stress residuo formato alla fine.
Tubo in acciaio al carbonio
