鑄件在凝固后冷卻鑄造應(yīng)力金屬樣品檢測顯微鏡
鑄造應(yīng)力
鑄件在凝固后的冷卻過程中,將繼續(xù)進(jìn)行由于溫度下降而產(chǎn)生
的收縮,有些合金還會發(fā)生固態(tài)相變而引起膨脹或收縮,這些都使
鑄件的體積和長度發(fā)生變化。在此期間,如果這種變化受到阻礙,
便會在鑄件中產(chǎn)生應(yīng)力,稱為鑄造應(yīng)力。
鑄造應(yīng)力按其形成原因可分為熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力三
種。
熱應(yīng)力是鑄件在冷卻過程中,由于各部分冷卻速度不一致,便
會造成同一期間各部分收縮量不一致,但鑄件各部分是連成一個整
體的,因此彼此間相互制約的結(jié)果便產(chǎn)生了應(yīng)力。這種由于線收縮
受熱阻礙而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。
相變應(yīng)力是鑄件各部分在冷卻過程中發(fā)生固態(tài)相變的時間不一
致,使體積和長度的變化時間也不一致,而彼此之間又互相制約,
結(jié)果產(chǎn)生了應(yīng)力,稱為相變應(yīng)力。
收縮應(yīng)力是鑄件線收縮受到鑄型、型芯、澆冒口及坯縫的機(jī)械
阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。
鑄造應(yīng)力可能是暫時的,產(chǎn)生應(yīng)力的原因被取消之后,應(yīng)力即
告消失,這種應(yīng)力稱作臨時應(yīng)力。如果鑄造應(yīng)力在鑄件冷至常溫并
落砂后仍然存在則稱為殘余應(yīng)力。
鑄造應(yīng)力對鑄件質(zhì)量有很大影響。如果鑄造應(yīng)力超過了合金的
屈服極限,則產(chǎn)生塑性變形,使鑄件尺寸有所改變;如果鑄造應(yīng)力
超過了合金的強(qiáng)度極限,則產(chǎn)生裂紋;鑄造應(yīng)力小于合金的彈性極
限時,則將殘留于鑄件。鑄件有了殘余應(yīng)力,就要用時效或去應(yīng)力
退火予以消除,否則會降低鑄件的使用性能。
鑄件在冷卻過程中的熱應(yīng)力
產(chǎn)生熱應(yīng)力的原因在于鑄件各部分冷卻速度不一致,引起了收
縮量不一致,但各部分又彼此相連,互相制約,因而產(chǎn)生了應(yīng)力。