Eigenspannung

Eigenspannungen sind meist mehrachsige Verspannungen in der Gitterstruktur eines Werkstoffes eines Körpers. Sie treten auf, ohne dass äußere Kräfte oder Momente auf den Körper einwirken.

Verschiedene chemische oder thermische Verfahren können zu Eigenspannungen in Werkstücken führen. Sie können ebenfalls bei ungleichmäßigen Temperaturverteilungen bzw. Spannungsunterschieden entstehen. Bei Polymermatrix-Verbundwerkstoffen treten z. B. durch die Polymerisation eines der Werkstoffe im Verbund Eigenspannungen auf.

Eigenspannungen entstehen beispielsweise bei folgenden thermischen Verfahren:

• Gießen
• Schweißen
• Löten
• Randschichthärtung

Chemische Verarbeitungen, die Eigenspannungen verursachen können:

• Kleben
• Galvanisieren

Da sich innere Spannungen und äußere Beanspruchungen des Bauteils linerar überlagern, kann es im ungünstigen Fall zu einem frühzeitigen Überschreiten der Werkstofffestigkeit kommen. Daher ist deren Abbau anzustreben. Mit dem Abbau von Leerstellen oder auch der Umordnung von Versetzungen reduzieren sich Eigenspannungen.

Häufig angewandte Verfahren hierfür sind:

• Spannungsarmglühen
• Vibrationsentspannen

Residual stress

Residual stresses mostly take the form of multiaxial strain in the lattice structure of a body's material. They occur without any external forces or moments acting on the body.

Various chemical and thermal processes can lead to residual stresses in workpieces. They can also be caused by non-uniform temperature distributions and/or stress disparities. Residual stresses occur in polymer-Matrix composite materials, for example, due to the polymerisation of one of the materials.

The following thermal processes also result in residual stresses:

• Casting
• Welding
• Soldering
• Case Hardening

Types of chemical processing that can cause residual stresses are as follows:

• Bonding
• Electroplating

In unfavourable circumstances, the linear Superposition of a component's internal and external stresses can result in the material Strength being exceeded prematurely, so these stresses need to be reduced. Residual stresses can be lowered by reducing vacancies or rearranging dislocations.

The following processes are frequently used for this purpose:

• Stress-relief Heat treatment
• Vibrational stress relief

残余应力

残余应力常以晶格内多轴方向应力的形式残留在物体材料内。残余应力指当物体没有外部作用力或力矩时，在物体内部存在的应力。

许多化学过程和热处理过程都可以导致工件产生残余应力。不均匀的温度分布和/或应力差异也会造成残余应力。例如，聚合物复合材料中的残余应力是由于某种材料的聚合而产生的。

以下热处理过程可以产生残余应力：

铸造

焊接

钎焊

表面硬化

以下化学过程可以产生残余应力：

键合

电镀

在不利情况下，构件内应力和外应力的线性叠加可能导致材料的临界强度减小，因此需要降低残余应力。可以通过减少空位或重排位错来降低残余应力。

以下处理常用来降低残余应力：

应力释放热处理

振动消除应力

Esfuerzo residual

Los esfuerzos residuales toman la forma principalmente de tensión multiaxial en la estructura reticular del material de un cuerpo. Ocurren sin que ninguna fuerza o momento externos actúen en el cuerpo.

Varios procesos químicos y térmicos pueden conducir a esfuerzos residuales en las piezas de trabajo. También pueden ser causados por distribuciones no uniformes de temperatura o disparidades de esfuerzos. Los esfuerzos residuales ocurren en materiales compuestos de matriz de polímero, por ejemplo, debido a la polimerización de uno de los materiales.

Los siguientes procesos térmicos también dan como resultado esfuerzos residuales:

Vaciado

Soldadura

Soldadura de baja temperatura

Endurecimiento superficial

Los tipos de procesos químicos que pueden causar esfuerzos residuales son los siguientes:

Aglutinación

Galvanoplastia

En circunstancias no favorables, la superposición lineal de esfuerzos internos y externos de un componente pueden resultar en un exceso prematuro de la resistencia del material, por lo tanto es necesario reducir estos esfuerzos. Los esfuerzos residuales pueden reducirse al disminuir la vacuidad o reacomodar las dislocaciones.

Los siguientes procesos se usan frecuentemente para este propósito:

Tratamiento de calor de liberación de esfuerzos

Liberación de esfuerzo de vibración