鑄件鑄造應力的定義與分析
日期:2021-06-12 / 人氣:1924
鑄件在凝固以后的冷卻過程中,由于溫度下降而產生收縮,有些合金還會發生固態相變而引起膨脹或收縮,這些都使鑄件的體積和長度發生變化,若這些變化受到阻礙(熱阻礙、外力阻礙等),便會在鑄件中產生應力,稱為鑄造應力。鑄造應力按其產生的原因可分為三種:熱應力、相變應力和收縮應力。這些應力可能是拉應力,也可能是壓應力。當產生應力的原因消除以后,應力即告消失,這種應力稱為臨時應力;如果產生應力的原因消除以后,應力依然存在于鑄件中,稱這種應力為剩余應力。通常熱應力是剩余應力,收縮應力是臨時應力,而相變應力則因發生相變的時間和程度不同,可能是臨時應力,也可能是剩余應力。在鑄件冷卻過程中,兩種應力可能同時起作用,冷卻至常溫并落砂以后,只有剩余應力對鑄件質量有影響。
當鑄件內的總應力值低于合金的彈性極限時,則以剩余應力的形式存在于鑄件內;當總應力值超過合金的屈服點時,鑄件將發生變形,使鑄件的尺寸發生變化;當總應力值超過合金的抗拉強度時,鑄件將產生裂紋。鑄造應力對鑄件的質量影響甚大,尤其是在交變載荷作用下工作的零件,當載荷作用的方向與鑄造應力方向一致時,則力的總和可能會超過材料的強度極限,引起鑄件斷裂。有剩余應力存在的鑄件,經機械加工后,往往會發生變形或降低零件的精度。在腐蝕介質中,還會降低鑄件的耐腐蝕性能,嚴重時會引起應力腐蝕開裂。因此,必須減小和消除鑄件中的應力。
當鑄件內的總應力值低于合金的彈性極限時,則以剩余應力的形式存在于鑄件內;當總應力值超過合金的屈服點時,鑄件將發生變形,使鑄件的尺寸發生變化;當總應力值超過合金的抗拉強度時,鑄件將產生裂紋。鑄造應力對鑄件的質量影響甚大,尤其是在交變載荷作用下工作的零件,當載荷作用的方向與鑄造應力方向一致時,則力的總和可能會超過材料的強度極限,引起鑄件斷裂。有剩余應力存在的鑄件,經機械加工后,往往會發生變形或降低零件的精度。在腐蝕介質中,還會降低鑄件的耐腐蝕性能,嚴重時會引起應力腐蝕開裂。因此,必須減小和消除鑄件中的應力。