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殘余應(yīng)力會以拉應(yīng)力（有害）和壓應(yīng)力（有益）的形態(tài)自發(fā)地共存并達到平衡。例如，形成拉應(yīng)力的表面也會產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成壓應(yīng)力的表面也會產(chǎn)生拉應(yīng)力。

殘余拉應(yīng)力會降低零件疲勞強度并導致疲勞失效，拉應(yīng)力通常對量產(chǎn)會產(chǎn)生不利影響，例如過度的磨削引起的拉應(yīng)力會導致裂紋生成。在收縮、裝配、彎曲或扭轉(zhuǎn)等工藝中也會引入殘余拉應(yīng)力。例如在鑄造件當中就會殘留應(yīng)力形式的張力并會導致零件表面開裂。此外，在拉應(yīng)力存在的情況下也會發(fā)生應(yīng)力腐蝕導致開裂的現(xiàn)象。

殘余壓應(yīng)力會同時提高零件的疲勞強度和抗應(yīng)力腐蝕性。壓應(yīng)力一般都是有目的性地通過各種工藝引入，例如噴丸、激光噴丸、低塑性拋光和預應(yīng)力處理，這些工藝屬于冷加工和材料機械硬化。很多時候引入壓應(yīng)力的真實目的是平衡拉應(yīng)力的負面作用，熱處理工藝中的回火處理也可以用來減小拉應(yīng)力。零件中的整體應(yīng)力為各種加載應(yīng)力和殘余應(yīng)力之和，已知的殘余應(yīng)力有三種不同類型。

一個彎曲樣品上的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的形成。

Ⅰ類殘余應(yīng)力

多個晶粒中產(chǎn)生的宏觀殘余應(yīng)力。Ⅰ類殘余應(yīng)力平衡的任何變化都會導致工件宏觀尺寸的變化。任何導致不均勻應(yīng)變的熱處理或機加工工藝都會產(chǎn)生第一類殘余應(yīng)力。

Ⅱ類殘余應(yīng)力

單個晶粒中產(chǎn)生的微觀應(yīng)力，在不同的晶粒中Ⅱ類應(yīng)力的大小也不同。特別地，在馬氏體轉(zhuǎn)變中容易產(chǎn)生Ⅱ類殘余應(yīng)力，這是因為轉(zhuǎn)變中存在不完全轉(zhuǎn)化的奧氏體，而奧氏體的體積比馬氏體小，這種體積的差異就形成了殘余應(yīng)力。

Ⅲ類殘余應(yīng)力

晶格中幾個原子間距間所形成的殘余應(yīng)力。Ⅲ類殘余應(yīng)力形成的原因為晶格缺陷，如空胞、位錯等等。在實際中，零件中往往存在所有形式的殘余應(yīng)力。

所有制造過程都會產(chǎn)生一定程度的殘余應(yīng)力。這些應(yīng)力的影響可能是難以察覺的，可能會產(chǎn)生裂紋。特別是在室溫下沒有外部載荷的鑄造和焊接件可能會由于殘余應(yīng)力而發(fā)生災難性的故障。

殘余應(yīng)力直接影響零部件的使用壽命。因殘余應(yīng)力引起的失效和其他問題，使得工業(yè)界將注意力集中在殘余應(yīng)力的調(diào)查、控制、測量和恢復上，因此殘余應(yīng)力成為當今工程界的一個重要研究課題。