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機(jī)床鑄件冷卻過程中發(fā)生怎樣的變應(yīng)力

文章出處:http://m.bkara.com責(zé)任編輯:洋潤(rùn)加工平臺(tái)廠家人氣:2902發(fā)表時(shí)間:2014-04-12 17:07:16
 

  對(duì)于機(jī)床鑄件在 過程中有的要經(jīng)歷合金的固態(tài)相變,相變時(shí)金屬的比較發(fā)生變化,例如碳鋼由δ相向γ相轉(zhuǎn)變體積縮小,γ相發(fā)生共析轉(zhuǎn)變時(shí),體積增大。
  如果機(jī)床鑄件各部分溫度一致,固態(tài)相變時(shí)發(fā)生,則不可能產(chǎn)生宏觀應(yīng)力,而只能有微觀應(yīng)力。當(dāng)相變溫度高于塑一彈性轉(zhuǎn)變的臨界溫度tk時(shí),相變時(shí)合金處于塑性狀態(tài),即使鑄件的各部分有溫度存在,所產(chǎn)生的相變應(yīng)力也不大,并會(huì)逐漸減?。ㄋ沙冢┠?消失;若鑄件相變溫度低于tk、而且鑄件各部分溫差較大。各部分相變時(shí)間不同時(shí),則會(huì)引起宏觀相變應(yīng)力,由于相變時(shí)間不同,相變應(yīng)力可能成為臨時(shí)應(yīng)力或殘余應(yīng)力。
有臨時(shí)相變應(yīng)力的情況
  當(dāng)機(jī)床鑄件薄壁部分放生固態(tài)相變時(shí),厚壁部分已處于彈性狀態(tài),若新相比容大于舊相,則厚壁部分受彈性拉伸形成拉應(yīng)力,而薄壁部分被彈性壓縮形成臨時(shí)壓應(yīng)力。這時(shí)相變應(yīng)力符號(hào)和熱應(yīng)力符號(hào)相同,即應(yīng)力疊加。鑄件繼續(xù) 厚壁部分發(fā)生相變時(shí),比容增大發(fā)生膨脹,使前一段所形成的相變應(yīng)力消失。
有殘余相變應(yīng)力的情況
  鑄件薄壁部分發(fā)生固態(tài)相變時(shí),厚壁部分還處于塑性狀態(tài),若相變時(shí)新相的比容大于舊相的比容,則相變時(shí)薄壁部分膨脹,而厚壁部分受到塑性拉伸,結(jié)果鑄件內(nèi)部只產(chǎn)生很小的拉應(yīng)力,且隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸消失。鑄件繼續(xù) ,厚壁部分發(fā)生相變而增大體積,由于已處于彈性狀態(tài),薄壁部分將被內(nèi)層彈性拉伸,而形成拉應(yīng)力。而厚壁部分被外層彈性壓縮而形成壓應(yīng)力,在這種條件下,殘余相變應(yīng)力和殘余熱應(yīng)力符號(hào)相反,可以互相抵消。
  所以結(jié)論是,具有固態(tài)相變的合金,當(dāng)新舊相比容差別大,切相變應(yīng)力符號(hào)和熱應(yīng)力符號(hào)相同時(shí),兩種應(yīng)力疊加的結(jié)果,可能導(dǎo)致鑄件開裂、變形,所以無(wú)論是臨時(shí)相變應(yīng)力還是殘余相變應(yīng)力都應(yīng)注意研究,盡量消除有害影響。

 
 
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