Ⅰ 铸造中的收缩应力指什么,它与内应力(热应力,机械应力)有什么区别
二者无区别,只是叫法不同。
在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热应力。
机械应力即指在铸件在冷却收缩时,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。受到铸型或型芯的阻碍而引起的,这种应力是拉应力或切应力。当铸件落砂、清理后,铸件收缩的障碍去除,机械应力随之消失。
(1)铸造的应力是什么扩展阅读:
铸造应力铸造中消除
为能减少铸造热应力,除了力求铸件壁厚均匀,结构合理外,从工艺上可采取以下措施减少铸件冷却过程中各部分的温差:
1、在铸件厚实部分放置冷铁或蓄热系数较大的型砂如碳素砂、镁砂等,加快这些部分的冷却速度。
2、在铸件厚大部分附近的型砂中埋设钢管,管内 通压缩空气或水进行强制冷却; 如大型铸件地坑造型 时,在厚实部分放置冷铁,并在冷铁下方再放置冷却 器进行强制冷却。
3、铸件凝固后,在达到弹性状态以前,去掉铸件厚实部分的型砂或砂芯,使之暴露于空气中快速冷却,甚至吹压缩空气或浇水进一步加速其冷却。
4、将内浇口开在铸件较薄部分,使铸件各部分的冷却速度趋于一致。
5、提高铸型温度,使整个铸件缓慢冷却,以减少铸件各部分的温差。
6、确定合理的落砂规范,使铸件在型中冷却到合适的温度然后再落砂。
Ⅱ 铸造应力按产生原因的不同可分为哪两种应力
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。
Ⅲ 铸造工艺中有哪几种应力
拉应力和压应力。材料两端受压,材料受到的应力是压应力。因为,即使受压,把受压物体分割成小块,各小块之间即使有想要抵抗挤压的趋势,相互之间还是挤压,还是应该是压应力;反之,就是拉应力。压应力就是指抵抗物体有压缩趋势的应力。 材料受到的外力称为外载荷(tensile stress),材料内部产生的反作用力称为应力。一个物体两端受拉,那么沿着它轴线方向的抵抗拉伸的应力就是拉应力。拉应力就是物体对使物体有拉伸趋势的外力的反作用力。
拉应力是有破坏力的,容易造成焊接变形,因此在铸造工艺中,通常用豪克能时效来消除拉应力,而且它能将拉应力变为压应力!
Ⅳ 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。