铸件在冷却时相变应力的不同变化情况 |
发布者:红光铸件 点击:2794 |
铸件成型过程中,既有热处理过程也有冷却过程,在铸件的逐渐冷却过程中有可能会发生合金的固态相变,比如碳钢由δ相向γ相转变,使得铸件体积缩小;或者是γ相发生共析转变,导致铸件体积增大。
看来,铸件冷却过程的相变会影响它的体积大小。而且在铸件各部分温度一致的前提下,斗式提升机发生固态相变的时候不可能产生宏观应力,只能有微观应力。当相变温度高于弹性转变的临界温度时,合金处于塑性状态。也就是说,铸件的各部分有温差存在的情况下,产生的相变应力也不大,并会逐渐减小乃至消失。
但如果铸件相变温度低于弹性转变的临界温度,且铸件各部分温差较大的情况下,就会引起宏观相变应力。由于相变时间不同,相变应力可能成为临时应力或残余应力。
当铸件薄壁部分发生固态相变时,厚壁部分还处于塑性状态,若相变时新相的比容大于旧相的比容,则相变时薄壁部分膨胀,而厚壁部分受到塑性拉伸。这种情况下,铸件内部只产生很小的拉应力,且随时间延长而逐渐消失。随着铸件继续冷却,厚壁部分发生相变而增大体积,薄壁部分将被内层弹性拉伸,而形成拉应力。在这种条件下,残余相变应力和残余热应力互相抵消。
而当铸件厚壁部分发生固态相变时,薄壁部分已处于弹性状态,这时相变应力就会与热应力叠加,可能导致铸件开裂、变形。所以无论是临时相变应力还是残余相变应力都要尽量消除,以免对铸件造成不良影响。
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