简述残余应力

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残余应力的本质是残余变形，在材料的制备过程中，由于热传导过程的存在，会导致材料在冷却过程中存在温度差。这种温度差会导致材料在成型后的微变形，也就是俗称的热胀冷缩。温度最低的区域会优先发生冷缩，这种收缩随着温度场的变化，产生大小不一的收缩变形。   

 假设我们做了一个5*5*5m的块体材料，在加热后，尺寸会变大6*6*6m，冷却后，材料的尺寸恢复到5*5*5。外观看来，材料的尺寸并没有变化，但是其内部的晶体结构和晶格畸变程度已经发生很大的改变。由于冷却过程中，材料的变形会沿着温度梯度发生逐级回复。这种不同步的回复会促使块体内部对表面优先冷却的材料进行拉伸。虽然这部分力并没有达到让材料出现塑形变形的程度，但是这部分力还是会牵扯部分原子远离其原本的晶格区域出现错位排布（孪晶，或者晶粒异常长大）。这种整体完整，局部应变集中就会促使材料出现残余变形。随着材料的使用过程中接收到额外的能量后，所有的原子会重新排布，呈现能量最低状态，从而表现出额外形变。这种早期储存的额外形变带来的应力，就被称为残余应力。这里一定要注意，材料能量最低状态不是固定的，由所处的环境因素所改变。因此在残余应力时，一定要理清楚所处的环境参数，这样才能进一步去理解材料到底是如何产生残余应力的。这里的例子是温度场的，还有其它的场也会产生类似的效果。

苏澜

残余应力的消除可以用时效处理