铸造收缩应力是什么

㈠ 铸件收缩有什么缺陷性

铸造性能，主要指的是合金的铸造性能，而合金的铸造性能主要是指合金的流动性能和收缩性能等。铸件的结构，如果不能满足合金铸造性能的要求，则可能产生浇不足、冷隔、缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。
铸造合金从液态凝同和冷却至室温过程中，其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。液态收缩是金属液由于温度的降低而发生的体积缩减。凝固收缩是金属液凝固（液态转变为同态）阶段的体积缩减。液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减，通常称为“体收缩”。固态收缩是金属在固态下由于温度的降低而发生的体积缩减，固态收缩虽然也导致体积的缩减，但通常用铸件的尺寸缩减量来表示，故称为“线收缩”。
铸件收缩不仅影响尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故铸造用材料的收缩率越小越好。收缩直接影响铸件的质量。液态收缩和凝固收缩若得不到补足，会使铸件产生缩孔和缩松缺陷，固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力，导致铸件变形开裂。
1、缩孔和缩松
缩孔是由于金属的液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时，在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞。缩松是分散在铸件内的细小的缩孔。缩孔和缩松都能使铸件的力学性能下降，缩松还能使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施，使缩孔转移至最后凝固的冒口处，从而获得完整的铸件。冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件；也可以通过合理地设计铸件结构，避免铸件局部金属积聚，来预防缩孔的产生。
2、变形与开裂
铸件在凝固后继续冷却过程中，若固态收缩受到阻碍就会产生铸造内应力，当内应力达到一定数值时，铸件便产生变形甚至开裂。铸造内应力主要包括收缩时的机械应力和热应力两种，机械应力是由铸型、型芯等外力的阻碍收缩引起的内应力；热应力是铸件在冷却和凝固过程中，由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力。

㈡ 铸造应力按产生原因的不同分为哪两种

1、铸造应力的产生

通常说的铸造应力，有时是泛指，即不论产生应力的原因如何，凡铸件冷却过程中尺寸变化受阻，产生的应力都称作铸造应力。但通常指的铸造应力多指残余应力。铸件有残余应力时，经机械加工后可能产生新的变形，使零件精度降低或尺寸超差；若铸件承受的工作应力与残余应力方向相同而叠加，就可能超过材料强度极限而破坏；有残余应力的铸件在长期存放后，会产生变形；若在腐蚀介质中存放或工作时，还会产生应力腐蚀而开裂。因此，应尽量减少铸件冷却过程中产生的残余应力并设法消除之。

铸件凝固结束后，铸件都要随着温度的下降发生固态收缩或相变，在固态相变的同时，有相变体（线）膨胀或收缩，由于厚壁铸件外层比内层冷却的快，壁厚不同的铸件厚壁冷的慢，薄壁冷的快。从而导致外层与内层，厚壁与薄壁固态线收缩率（mm/s）不一致，使厚壁的外层和内层、厚壁与薄壁就相互制约收缩，发生拉伸或压缩变形。在固态冷却前期，薄壁降温比厚壁快，产生的收缩量较大，从而使薄壁部位受到拉伸变形，产生拉应力，而在厚壁部位形成压缩变形，产生压应力；在冷却后期，厚壁的降温又比薄壁快，产生的收缩量较薄壁部位大，所以又在厚壁部位形成拉伸变形，产生拉应力，而在薄壁部位形成压缩变形，产生压应力。如果在冷却前期和冷却后期形成的应力能相互抵消，则铸件最终不产生应力，而只在冷却过程中表现出来的应力称为临时应力。如果两种应力不能相互抵消，则有一部分应力会残留在铸件上，这种应力称为残余应力。

除此之外，铸件的固态线收缩还受到外部因素的阻碍（如砂芯、冒口、浇注系统等），如果外部因素退让性不足，温度下降时不能实现应有的收缩值，铸件将产生拉应力。在冷却过程中，固态收缩由于上述各种因素的影响，使铸件的收缩受阻，发生变形而产生应力，这种应力为铸造应力。

铸造应力包括：热应力、相变应力、收缩应力三种。

2、铸造残余应力

铸件清理完后，仍然存在宏观的残余应力。残余应力也称“内应力”。铸件残余应力不是一种铸造缺陷，但对铸件产生裂纹和变形起着重要的作用。铸件的残余应力（拉应力）大于材料的抗拉强度时，就会使铸件产生裂纹；当铸件存在残余应力时，会使铸件变“脆”；残余应力还会使铸件产生应力腐蚀开裂。铸件残余应力有宏观和微观之分，按形成原因可分为热应力型残余应力、相变型残余应力、收缩应力型残余应力。生产实践表明铸件残余应力主要为热应力型，即为残余热应力。

㈢ 铸造应力有哪几种 怎样区别铸件裂纹的性质 从铸件结构和铸造技术两方面考虑

铸造应力

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铸造应力按产生的原因不同，主要可分为热应力、收缩应力两种。

（1）热应力

铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力，称热应力。热应力使冷却较慢的厚壁处受拉伸，冷却较快的薄壁处或表面受压缩，铸件的壁厚差别愈大合金的线收缩率或弹性模量愈大，热应力愈大。定向凝固时，由于铸件各部分冷却速度不一致，产生的热应力较大，铸件易出现变形和裂纹。

（2）收缩应力

铸件在固态收缩时，因受铸型、型芯、浇冒口等外力的阻碍而产生的应力称收缩应力。、一般铸件冷却到弹性状态后，收缩受阻都会产生收缩应力。收缩应力常表现为拉应力。形成原因一经消除（如铸件落砂或去除浇口后）收缩应力也随之消之，因此收缩应力是一种临时应力。但在落砂前，如果铸件的收缩应力和热应力共同作用其瞬间应力大于铸件的抗拉强度时，铸件会产生裂纹。

㈣ 铸造应力是如何产生的有何危害如何防止

1）热应力自铸件凝固末期即铸件合金已搭结成枝晶网络骨架开始及随后的冷却过程中，铸件横截面和厚，薄不同之处由于存在着温度差而产生的铸造应力，称之为热应力。铸件横截面内外，厚薄不同之处冷却速度有差异，致使有温度差而导致固态收缩速率不致辞而相互制约，从而产生了热应力。 2）相变应力铸件冷却时，如有固相相变，由于相变前后固相的比容不同，就有相变的体（线）膨胀或体（线）收缩。 固相相变过程完成，相变膨胀或收缩也就随之结束。铸件冷却时，横截面的内外层和厚薄不同之有温度差，使得它们的固相相变不同时发生，导致它们的相变膨胀（或收缩）或先或后受阻而产生的应力，谓之相变应力。 3）收缩应力（机械阻碍应力）：铸件在铸型中冷却时，其固态线收缩受到外部因素（如砂芯等）的阻碍而产生的铸造应力，谓之收缩应力或机械阻碍应力。

危害就是引起铸件的变形。防治措施主要是热处理。

㈤ 铸造合金影响收缩性的原因问题有哪些

铸造合金从液态凝同和冷却至室温过程中，其体积和尺寸减少的现象称为收缩性。包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。液态收缩是金属液由于温度的降低而发生的体积缩减。凝固收缩是金属液凝固（液态转变为同态）阶段的体积缩减。液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减，通常称为“体收缩”。固态收缩是金属在固态下由于温度的降低而发生的体积缩减，固态收缩虽然也导致体积的缩减，但通常用铸件的尺寸缩减量来表示，故称为“线收缩”。
铸件收缩不仅影响尺寸，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故铸造用材料的收缩率越小越好。收缩直接影响铸件的质量。液态收缩和凝固收缩若得不到补足，会使铸件产生缩孔和缩松缺陷，固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力，导致铸件变形开裂。
1、缩孔和缩松
缩孔是由于金属的液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时，在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞。缩松是分散在铸件内的细小的缩孔。缩孔和缩松都能使铸件的力学性能下降，缩松还能使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施，使缩孔转移至最后凝固的冒口处，从而获得完整的铸件。冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件；也可以通过合理地设计铸件结构，避免铸件局部金属积聚，来预防缩孔的产生。
2、变形与开裂
铸件在凝固后继续冷却过程中，若固态收缩受到阻碍就会产生铸造内应力，当内应力达到一定数值时，铸件便产生变形甚至开裂。铸造内应力主要包括收缩时的机械应力和热应力两种，机械应力是由铸型、型芯等外力的阻碍收缩引起的内应力；热应力是铸件在冷却和凝固过程中，由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力。
生产中为减小铸造内应力，经常从改进铸件结构和优化铸造工艺入手，如铸件的壁厚应均匀，或合理地设置冷铁等工艺措施，使铸件各部位冷却均匀，同时凝固，从而减小热应力；铸件的结构尽量简单、对称，这样可减小金属的收缩受阻，从而减小机械应力。
影响收缩率的因素分内部和外部条件。
（1）合金的种类和成分
合金的种类和成分不同，其收缩率不同，铁碳合金中灰铸铁的收缩率小，铸钢的收缩率大。下图为常用铸造合金的线收缩率。
（2）工艺条件
金属的浇注温度对收缩率有影响，浇注温度越高，液态收缩越大。铸件结构和铸型材料对收缩也有影响，型腔形状越复杂、铸型材料的退让性越差，对收缩的阻碍越大。当铸件结构设计不合理，铸型材料的退让性不良时，铸件会因收缩受阻而产生铸造应力，容易产生裂纹。

㈥ 铸造内应力，变形和裂纹是怎样形成的

简单来说，铸造应力是由于铸件凝固过程中，各部分冷却速度不同造成的。
因为铸造凝固过过程中会出现体积收缩（也有例外，如球铁还会有石墨化膨涨过程）。但同一个铸件很难做到同时凝固，先凝固的部分就会对后凝固的部分形成阻碍，而后凝固的部分又会对先凝固的部分形成挤压，于是应力就产生了。
受力就会变形，这是必然的。至于变形的大小，就要看铸件的结构和强度了。
如果应力足够大，而铸型或件本身又阻碍这种变形的实现，铸件就会出现裂纹。
铸件在凝固初期，即红热状态下产生裂纹，称为热裂，含硫高会增加热裂倾向；后期产生裂纹称冷裂，磷元素则会增加冷裂倾向。
认识比较粗浅，欢迎继续交流。

㈦ 在钢的铸造中所说的应力指的什么

通常说的铸造应力，有时是泛指，即不论产生应力的原因如何，凡铸件冷却过程中尺寸变化受阻，产生的应力都称作铸造应力。但通常指的铸造应力多指残余应力。铸件有残余应力时，经机械加工后可能产生新的变形，使零件精度降低或尺寸超差；若铸件承受的工作应力与残余应力方向相同而叠加，就可能超过材料强度极限而破坏；有残余应力的铸件在长期存放后，会产生变形；若在腐蚀介质中存放或工作时，还会产生应力腐蚀而开裂。因此，应尽量减少铸件冷却过程中产生的残余应力并设法消除之。

㈧ 何为铸造应力铸件的变形和裂纹与铸造应力有什么关系

铸造应力包括热应力，机械应力，相变应力。热应力是由于厚薄不一，冷却速度不同，从而相互产生的拉扯力。机械应力是铸件凝固过程中收缩，砂芯，砂型等阻碍它的收缩，从而产生的力。相变应力，打个比方，凝固过程中，奥氏体向马氏体转变，这两相体积不同，相互挤压拉扯，从而产生的力。

铸件的变形和裂纹，均是铸件所受到的应力超过了材料的强度，轻则变形，重则裂纹。当然变形和裂纹有多种情况，规格到底还是有力的作用，才会发生。

㈨ 铸造热力产生的原因

铸件在凝固和以后的冷却过程中体积的变化不能自由的进行，于是在产生变形的同时还产生应力，这种应力称为铸造应力。
1.热应力自铸件凝固末期即铸件合金已搭结成枝晶网络骨架开始及随后的冷却过程中，铸件横截面和厚，薄不同之处由于存在着温度差而产生的铸造应力，称之为热应力。铸件横截面内外，厚薄不同之处冷却速度有差异，致使有温度差而导致固态收缩速率不致辞而相互制约，从而产生了热应力。
2.相变应力铸件冷却时，如有固相相变，由于相变前后固相的比容不同，就有相变的体（线）膨胀或体（线）收缩。 固相相变过程完成，相变膨胀或收缩也就随之结束。铸件冷却时，横截面的内外层和厚薄不同之有温度差，使得它们的固相相变不同时发生，导致它们的相变膨胀（或收缩）或先或后受阻而产生的应力，谓之相变应力。
3.收缩应力（机械阻碍应力）：铸件在铸型中冷却时，其固态线收缩受到外部因素（如砂芯等）的阻碍而产生的铸造应力，谓之收缩应力或机械阻碍应力。

㈩ 铸造应力形成原因及分类

1）热应力自铸件凝固末期即铸件合金已搭结成枝晶网络骨架开始及随后的冷却过程中，铸件横截面和厚，薄不同之处由于存在着温度差而产生的铸造应力，称之为热应力。铸件横截面内外，厚薄不同之处冷却速度有差异，致使有温度差而导致固态收缩速率不致辞而相互制约，从而产生了热应力。
2）相变应力铸件冷却时，如有固相相变，由于相变前后固相的比容不同，就有相变的体（线）膨胀或体（线）收缩。
固相相变过程完成，相变膨胀或收缩也就随之结束。铸件冷却时，横截面的内外层和厚薄不同之有温度差，使得它们的固相相变不同时发生，导致它们的相变膨胀（或收缩）或先或后受阻而产生的应力，谓之相变应力。
3）收缩应力（机械阻碍应力）：铸件在铸型中冷却时，其固态线收缩受到外部因素（如砂芯等）的阻碍而产生的铸造应力，谓之收缩应力或机械阻碍应力。
参考资料：http://www.zz361.com/information_content.php?id=10011891