jäännössijännitteisiin

Jäännössijännitteet ovat kappaleeseen ulkoisen kuormituksen poistuttua edelleen säilyviä sisäisiä jännitteitä. Niiden suuruus ja jakautuminen depend ovat muun muassa materiaalista sekä valmistus- ja jälkikäsittelyprosesseista.

Ne syntyvät erityisesti lämpötilagradienttien, muotoilun ja plastisen muokkauksen sekä faasimuutosten seurauksena. Esimerkkejä ovat hitsauksissa ja hitsisementtien jäähdytys, lämpökäsittelyt sekä muotoilu- ja koneistusprosessit, jotka aiheuttavat jännitysjakaumia kappaleeseen.

Mittauksia ja havaintoja voidaan tehdä useilla menetelmillä: röntgen- (XRD) ja neutronidiffraktiolla sekä mekanisilla menetelmillä kuten reikänporauksella ja kontuurimenetelmällä; lisäksi ultrasoniset ja muut pintamittaukset voivat tarjota lisätietoa jännityksistä kappaleen pinnalla.

Vaikutukset ovat sekä myönteisiä että kielteisiä. Puristusjännitteiset pinnat voivat parantaa väsymislujuutta ja estää halkeamien etenemistä, kun taas jännitteiset alueet voivat lisätä halkeamien alttiutta ja korroosiota sekä aiheuttaa muodonmuutoksia käyttö- tai ympäristöolosuhteissa.

Hallinta ja soveltaminen perustuvat jännitysten vähentämiseen tai hallintaan valmistus- ja jälkikäsittelyvaiheissa. Käytettyjä keinoja ovat lämpökäsittelyt kuten stress relief -annealointi, peening- eli puurastushionnit sekä pintakäsittelyt, jotka luovat pinnallisia puristusjännitteitä. Strategiset suunnittelu- ja valmistusratkaisut auttavat minimoimaan ei-toivotut jäännössijännitteet ja hyödyntämään niistä johtuvia etuja.