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精密铸件工艺中冷却操作的细节

作者:admin时间:2022-01-09 00:58 次浏览

信息摘要:

精密铸件的应用范围越来越广,加工工艺也越来越多,其中冷却过程是必不可少的过程,有的还要经历合金的固相转变,在此过程中金属的对比发生变化,比如碳钢的体积从相变为相,...

  精密铸件的应用范围越来越广,加工工艺也越来越多,其中冷却过程是必不可少的过程,有的还要经历合金的固相转变,在此过程中金属的对比发生变化,比如碳钢的体积从δ相变为γ相,γ相变为共析时体积增大。
 
 
 
  但如果精密铸件各部位温度相同,固相转变时可能不会出现微应力,只有微应力。当相变温度高于塑性-弹性转变的临界温度时,合金在相变过程中处于塑性状态。即使铸件各部位有温度,相变应力也很小,会逐渐降低甚至消失。
 
 
 
  如果精密铸件的相变温度低于临界温度,铸件各部分温差较大,且各部分相变时间不同,会引起微观相变应力,由于相变时间不同,相变应力可能变成临时应力或残余应力。
 
 
 
  当精密铸件薄壁部分发生固相转变时,厚壁部分仍处于塑性状态。在相变过程中,如果新相的比容大于旧相的比容,则薄壁部分膨胀,而厚壁部分塑性拉伸。结果,在铸件中仅出现小的拉伸应力,并随着时间的延长而逐渐消失。在这种情况下,如果铸件继续冷却,厚壁零件将经历相变并增加其体积。由于已经处于弹性状态,薄壁部分会被内层弹性拉伸,形成拉应力。然而,厚壁部分被外层弹性压缩以形成压缩应力。在这种情况下,残余相变应力和残余热应力具有相反的符号,可以相互抵消。
 
 
 
  当精密铸件薄壁部分释放固相转变时,厚壁部分已经处于弹性状态。如果新比容大于旧相,厚壁部分受到弹性拉伸形成拉应力,薄壁部分受到弹性收缩形成临时压应力。此时相变应力的符号与热应力的符号相同,即应力叠加。当精密铸件连续冷却至厚壁部分发生相变时,比容增大并膨胀,使前一段形成的相变应力消失。
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