铸造应力按产生原因的不同可分为哪两种应力
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/16 09:40:59
铸造应力按产生原因的不同可分为哪两种应力
铸造应力按产生原因的不同可分为哪两种应力
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.