材料加工工藝課件-文庫吧資料
2025-03-05 09:51本頁面
【正文】 鑄件中結(jié)晶的骨架已經(jīng)形成并開始收縮，但晶粒間還有一定量的液相存在，且這時(shí)鑄件強(qiáng)度和塑性極低，收縮稍受阻礙即可開裂。3. 鑄件的裂紋(1)熱裂。2(5)鑄造應(yīng)力大小的測(cè)定.σ— 鑄造應(yīng)力e1 e2 — 絕對(duì)變形量，即中間桿切斷前后兩測(cè)定點(diǎn)的距離差E — 金屬的彈性模量L — 試樣桿長度f1— 中間桿的斷面積f2 — 兩側(cè)桿的斷面積之和2. 鑄件的變形由于鑄造應(yīng)力的緣故，處于應(yīng)力狀態(tài)（不穩(wěn)定狀態(tài)）下的鑄件能夠自發(fā)地發(fā)生變形以減少內(nèi)應(yīng)力而趨于穩(wěn)定狀態(tài)，快冷部分凸起，慢冷部分凹下。 此法是將具有殘余應(yīng)力的鑄件露天放置數(shù)個(gè)月乃至一年，隨著 長時(shí)間及自然溫度的變化 ，使鑄件 發(fā)生 非常緩慢的變形，從而使剩余應(yīng)力消除。在此溫度下保溫一定時(shí)間，使鑄件各部分的溫度均勻，讓應(yīng)力充分消失，然后隨爐緩慢冷卻以免重新形成新的應(yīng)力，通常將此法稱為人工時(shí)效（也叫 熱時(shí)效 、 消除內(nèi)應(yīng)力退火 等）。b. 控制合適的型、芯緊實(shí)度，加入退讓性比較好的材料（如木屑等）鑄件提早打箱或松砂，以減小收縮時(shí)的阻力等措施。具體方法如下：a. 工藝上采取冒口、冷鐵配合使用，加快厚大部分的冷卻，盡量讓鑄件形成同時(shí)凝固；在滿足使用要求的前提下，減小鑄件的壁厚差，分散或減小熱節(jié)；提高鑄型溫度，以減小各部分的溫差，此法廣泛用于金屬型和熔模鑄造。鑄件部位 熱應(yīng)力 相變應(yīng)力 機(jī)械阻礙應(yīng)力共折轉(zhuǎn)變 石墨析出 落砂前 落砂后厚處或中心處 十 － － 十 0（或十）薄處或外層處 － 十 十 十 0（或十）鑄件中各種應(yīng)力與產(chǎn)生部位的關(guān)系注：表中 “＋ ”表示 受拉應(yīng)力， “－ ”表示受壓應(yīng)力。在不同情況下，三種應(yīng)力有時(shí)相互抵消，有時(shí)相互疊加；有時(shí)是臨時(shí)的，有時(shí)是剩余的。若與剩余應(yīng)力方向相反，則可相互抵消。因此，收縮應(yīng)力是一種臨時(shí)應(yīng)力。收縮應(yīng)力通常表現(xiàn)為拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。相變應(yīng)力可以是臨時(shí)應(yīng)力，也可能是剩余應(yīng)力。如鑄鐵的共折轉(zhuǎn)變，由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w或鐵素體加石墨，及鋼的共折轉(zhuǎn)變，都會(huì)使鑄件的體積膨脹。3）鑄件的壁厚差愈大，冷卻時(shí)厚薄兩部分溫差也就愈大；合金的導(dǎo)熱性能較小，溫差 ’(‘就愈大（如合金鋼就比碳鋼的導(dǎo)熱性能差）；鑄型的蓄熱系數(shù)愈大，或降低澆注溫度，鑄件的冷卻速度就愈快，引起的溫差也就愈大，產(chǎn)生的熱應(yīng)力也增大；相反，產(chǎn)生熱應(yīng)力就愈小。如鑄鋼和球墨鑄鐵的熱應(yīng)力就比灰鑄鐵大。(1) 熱應(yīng)力熱應(yīng)力是鑄件在凝固和冷卻過程中，不同部位由于不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。鑄造應(yīng)力的種類鑄造應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為三種：熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力臨時(shí)應(yīng)力： 產(chǎn)生應(yīng)力的原因消除以后，應(yīng)力即告消失；剩余（殘余）應(yīng)力： 產(chǎn)生應(yīng)力的原因消除以后，應(yīng)力依然存在于鑄件中。均衡凝固是利用膨脹和收縮動(dòng)態(tài)疊加的自補(bǔ)縮和澆冒口系統(tǒng)的外部補(bǔ)縮，采取工藝措施，使單位時(shí)間的收縮與膨脹、收縮與補(bǔ)縮按比例進(jìn)行的一種凝固工藝原則。2）同時(shí)凝固：同時(shí)凝固原則，是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒有溫差或溫差很?。垢鞑糠滞瑫r(shí)凝固。鑄件的凝固方式要使鑄件在凝固過程中建立良好的補(bǔ)縮條件，主要是通過控制鑄件的凝固方式（采用設(shè)置冒口和冷鐵配合）使之符合于“定向凝固原則 ”、“同時(shí)凝固原則 ”或 “均衡凝固 ”。(4) 影響縮孔、縮松大小的因素及防止措施鑄造合金的液態(tài)收縮愈大，則縮孔形成的傾向愈大；合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬，凝固收縮愈大，則縮松形成的傾向愈大。金屬液凝固時(shí)，按內(nèi)生生長方式結(jié)晶，等軸晶晶?；蚓Я＜象w（共晶晶粒、共晶團(tuán)）在型腔金屬液整個(gè)容積內(nèi)生長。但在鑄型型壁處的晶粒由于熱量能迅速傳出，故形核、長大速度快，結(jié)晶得快形成固體外殼，有粗糙的凝固前
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