内应力是指在没有外力作用下或去除外力后，在工件内部仍存留的应力，也称残余应力。具有残余应力的毛坯或工件，内部组织极不稳定，有恢复到无应力状态的倾向，在常态环境里，会缓慢地产生变形，使应力逐渐消失。如果在外界某种因素的影响下，如环境温度的改变、受到振动或撞击，或后续的切削加工时，将会迅速打破原有的平衡格局，向新的平衡状态转化，使工件的内应力重新分布而变形，从而丧失原有的精度。

1.内应力的产生

内应力是在热加工过程中，在金属内部宏观或微观组织不均匀的体积变化，以及切削加工中受到切削力、切削热等外因的作用产生的。归纳为以下几个方面：

（1）毛坯制造中的应力 在铸造、锻造及焊接过程中，由于工件壁厚不均匀，使材料在加热和冷却过程中，先后收缩不一致，导致金相组织转变时的体积变化不均匀，使毛坯件内部产生内应力。具有内应力的毛坯，在切去一些金属层后，原有的平衡状态被破坏，内应力重新分布，使工件产生明显变形。

（2）热处理应力 热处理时，由于工件各部的结构特性、散热条件的差异，引起冷却速度和收缩量的不同，则在工件内部产生残余应力。同时，在热处理过程中，当固态组织发生转变时，会因各组织的密度不同而产生热处理应力。比如，工件在淬火和回火时，进行奥氏体→马氏体→屈氏体的转变，因为马氏体的密度小于奥氏体及屈氏体，所以在转变过程中，使得工件局部体积产生不规则的膨胀或缩小，体积膨胀部分会产生压应力，体积缩小部分或产生拉应力。再加上工件表面与心部转变的不均匀，所以产生很大的热处理应力，过大的热处理应力会使工件产生裂纹或断裂。

（3）切削加工中的应力 切削加工时，由于工件表面层金属受到切削力、摩擦力和切削热等不同程度的作用，使工件表层组织产生不同程度的塑性变形，但由于受到里层组织的阻碍，使表层产生压应力，里层则产生与之平衡的拉应力。

（4）冷校直应力 在加工细长工件或精密工件时，如果用冷校直的方法校直弯曲的毛坯或工件，虽然表面看减小了弯曲，却使得材料产生冷校直应力，使内部处于不稳定的应力状态，在后续加工时又会产生新的弯曲变形。所以对细长工件，一般不允许采用冷校直工艺。

2.减小或消除内应力的措施(www.daowen.com)

（1）安排消除内应力的工序 如对铸、锻、焊接件等进行退火或回火处理，对精密工件在粗加工后进行时效处理，淬火后的工件进行低温回火处理等。常用的时效处理方法有：

1）自然时效。将毛坯放置在露天，利用气温或气压的自然变化，经过多次热胀冷缩，使材料内部不平衡的金相组织产生微观滑移而趋于平衡，达到消除或减小内应力的效果，是经济实用的方法。但由于时效周期较长，只在较长的生产周期内采用。

2）人工时效。人工时效时将毛坯或工件放置在加热炉内加热到一定温度并保温一段时间，使材料内部金属原子的热运动加剧，并逐渐回复到晶体点阵结构的平衡位置，再随炉冷却，以消除残余应力。人工时效分高温时效和低温时效，高温时效适用于铸、锻、焊接等毛坯件及粗加工后的半成品件，低温时效适用于半精加工后的工件。

3）振动时效。振动时效是用激振器或振动台使工件以50Hz的频率通过振动来消除残余应力。由于振动时效方便简单，没有氧化层，一般用于最后精加工前的时效工序。一些小零件也可以装在滚筒里，滚筒在旋转时通过工件的相互撞击而产生振动，也能收到消除内应力的效果。

4）合理安排工艺过程。在加工大型工件或精密工件时，应把粗、精加工分开在不同的工序中进行，使粗加工后有一定的时间让残余应力重新分布，以减少对精加工的影响。

5）采用热校直。精密或细长工件的毛坯，如存在较大的弯曲，应加大毛坯余量和工序余量，逐次切去弯曲部分。如必须进行校直时，应采用热校直，或在冷校直后采用高温时效的方法去除应力。