鑄件殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因

工件在鑄造生產(chǎn)的工藝過程中，在構(gòu)件內(nèi)各部分所產(chǎn)生的應(yīng)力，包括冷卻后的殘余應(yīng)力，都會成為構(gòu)件在鑄造時和鑄造后產(chǎn)生各種缺陷的原因。鑄造時發(fā)生的過大應(yīng)力是凝固、冷卻時構(gòu)件開裂的原因，也是鑄造后加工或退火過程中產(chǎn)生開裂的原因，還是造成尺寸不穩(wěn)定的因素。

鑄件殘余應(yīng)力大致包括熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力三種，鑄造過程中產(chǎn)生的這三種應(yīng)力也成為鑄造后鑄件內(nèi)殘余應(yīng)力存留的原因。

凝固過程中的鑄件由于內(nèi)外冷卻不均勻或鑄件各部分厚薄不同而導(dǎo)致鑄件內(nèi)溫度分布的不均勻，這使鑄件各部分的自由伸縮受到制約，從而在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。

相變應(yīng)力是鑄件在凝固后冷卻過程中因發(fā)生相變而產(chǎn)生的應(yīng)力。鑄件發(fā)生相變時，由于各部分冷卻條件不同，它們到達(dá)相變溫度的時刻不同，且相變的程度也不同，從而產(chǎn)生相變應(yīng)力。

收縮應(yīng)力是鑄件在固態(tài)收縮時，受到鑄型、型芯、澆冒口等的阻礙作用而產(chǎn)生的應(yīng)力。由于各部分在塑性到彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變有先有后，型芯等對收縮的阻力將在鑄件內(nèi)造成不均勻的塑性變形，產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

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