不锈钢封头热处理应力形成及工艺原理

不锈钢封头热处理时，工件表层与心部加热、冷却速率不一致，会形成内外温差，引发体积胀缩不均，进而产生热应力。热处理初期，封头表层温度低于心部，收缩幅度更大，心部受拉；冷却完成后，心部收缩受限，终呈现表层受压、心部受拉的应力状态。冷却速度越快、材质合金含量越高，内部残余热应力也就越大。
除热应力外，热处理过程中钢材奥氏体向马氏体相变，材料比容变化、各部位相变不同步，还会产生组织应力，其应力分布与热应力完全相反，表现为表层受拉、心部受压。热应力在组织相变前生成，组织应力则伴随相变过程产生。
封头内部实际应力为二者综合作用结果，方向相反时相互抵消，方向一致时相互叠加，整体受材质、工件外形、热处理工艺多重因素影响，终应力分布由占主导地位的应力类型决定。