鑄件/T型槽平板中的內應力是如何形成的
時(shí)間：2016/2/18 9:52:38
瀏覽量：658
金屬的液態(tài)成型常稱(chēng)為鑄造，鑄造成形技術(shù)的歷史悠久。早在5000多年前，我們的祖先就能鑄造紅銅和青銅制品。鑄造是應用最廣泛的金屬液態(tài)成型工藝。它是將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀的毛坯或零件的方法。鑄造殘余應力的形成
鑄造殘余應力是由鑄造應力未得到釋放而存在于鑄件內部的，鑄造應力是熱應力、相變應力、機械阻礙應力的代數和。
1、熱應力：鑄件各部分冷卻速度不同，造成各部分的收縮量不一樣，但是鑄件的各部分連成一個(gè)整體，因此在彼此之間會(huì )產(chǎn)生制約而產(chǎn)生應力。這種由線(xiàn)收縮受熱阻礙引起的熱應力，一般會(huì )成為鑄件的殘余應力。其大小與鑄件的壁厚差異大小有關(guān)，鑄件壁厚差異越大，殘余應力就越大。
2、相變應力：鑄件冷卻過(guò)程發(fā)生固態(tài)相變的時(shí)間和程度不同，其體積變化也不一樣，各處相互制約，由此會(huì )形成相變應力。相變應力一般會(huì )形成鑄件的殘余內應力。
3、機械阻礙應力：鑄件冷卻到彈性狀態(tài)，由于受到機械阻礙而產(chǎn)生應力。如型砂的退讓性太差，阻礙鑄件收縮，會(huì )使鑄件產(chǎn)生機械阻礙應力。
這種應力當機械阻礙消除后，部分應力會(huì )消失，但不會(huì )完全的消失，部分會(huì )形成鑄件的殘余內應力 在鑄件的凝固以及以后的冷卻過(guò)程中，隨溫度的不斷降低，收縮不斷發(fā)生，如果這種收縮受到阻礙，就會(huì )在鑄件內產(chǎn)生應力，引起變形或開(kāi)裂，這種缺陷的產(chǎn)生，將嚴重影響鑄件的質(zhì)量。減少鑄件產(chǎn)生殘余應力
盡管鑄件殘余應力可以通過(guò)時(shí)效處理等方式進(jìn)行消除和降低，但是時(shí)效處理并不能完全消除鑄件的殘余內應力。殘余內應力的大小取決于原始殘余應力的大小。分析鑄件殘余應力的成因，可以認為，凡是能夠減少體積變化（收縮），降低阻礙的因素，均有利于降低鑄件殘余應力的產(chǎn)生。
具體可以有以下措施：
1、在鑄造工藝設計時(shí)可以通過(guò)分型面選擇、澆注系統分布、冷鐵和保溫材料的應用等方式，使鑄件實(shí)現同時(shí)凝固，以減少因鑄件結構造成的冷卻不均勻；提高砂型的退讓性，減少鑄型對鑄件收縮的阻礙；適當增加鑄件在鑄型內的冷卻時(shí)間減弱因空冷造成的各部分冷卻不均勻。
2、鑄鐵件因碳元素石墨化時(shí)會(huì )產(chǎn)生膨脹，能減少鑄件的收縮。熔煉控制時(shí)，在滿(mǎn)足要求的前提下盡可能的提高碳當量，減少加入抑制石墨化的元素（如Cr、Mn等）。
3、鑄件/T型槽平臺結構設計時(shí)，盡量避免鑄件壁厚的差異過(guò)大，同時(shí)開(kāi)設工藝孔，減緩鑄件的收縮影響；材質(zhì)選用方面，在滿(mǎn)足使用要求的情況下，盡可能的選用收縮傾向小的材料，如灰鑄鐵件可選用牌號低一些的材質(zhì)。
http://zhuoyuanjixie.com