鑄件在冷卻時相變應力的不同變化情況 |
發布者:紅光鑄件 點擊:3541 |
鑄件成型過程中,既有熱處理過程也有冷卻過程,在鑄件的逐漸冷卻過程中有可能會發生合金的固態相變,比如碳鋼由δ相向γ相轉變,使得鑄件體積縮小;或者是γ相發生共析轉變,導致鑄件體積增大。
看來,鑄件冷卻過程的相變會影響它的體積大小。而且在鑄件各部分溫度一致的前提下,斗式提升機發生固態相變的時候不可能產生宏觀應力,只能有微觀應力。當相變溫度高于彈性轉變的臨界溫度時,合金處于塑性狀態。也就是說,鑄件的各部分有溫差存在的情況下,產生的相變應力也不大,并會逐漸減小乃至消失。
但如果鑄件相變溫度低于彈性轉變的臨界溫度,且鑄件各部分溫差較大的情況下,就會引起宏觀相變應力。由于相變時間不同,相變應力可能成為臨時應力或殘余應力。
當鑄件薄壁部分發生固態相變時,厚壁部分還處于塑性狀態,若相變時新相的比容大于舊相的比容,則相變時薄壁部分膨脹,而厚壁部分受到塑性拉伸。這種情況下,鑄件內部只產生很小的拉應力,且隨時間延長而逐漸消失。隨著鑄件繼續冷卻,厚壁部分發生相變而增大體積,薄壁部分將被內層彈性拉伸,而形成拉應力。在這種條件下,殘余相變應力和殘余熱應力互相抵消。
而當鑄件厚壁部分發生固態相變時,薄壁部分已處于彈性狀態,這時相變應力就會與熱應力疊加,可能導致鑄件開裂、變形。所以無論是臨時相變應力還是殘余相變應力都要盡量消除,以免對鑄件造成不良影響。
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