鑄件在凝固和冷卻過程中,所受的應力為熱應力、相變應力和機械阻礙應力的代數(shù)和。此應力值大于金屬在該溫度下的強度,鑄件就會產(chǎn)生裂紋。殘留應力往往是熱應力和相變應力。機械阻礙應力一般在鑄件落砂后即消失,是臨時應力。精密鑄造專業(yè)廠家解讀一下殘留應力與下列因素有關(guān)。
1、金屬性質(zhì)方面:1)金屬的彈性模量越大,鑄件中的殘余應力越大。例如,鑄鋼、白口鐵和球鐵的殘余應力比灰口鑄鐵的大,原因之一是與金屬的彈性模量有關(guān)。2)合金的導熱系數(shù)值直接影響鑄件厚薄兩部分的溫差值。合金值比碳鋼具有較低的導熱性能,因此子啊其它條件相同時,合金鋼具有較大的殘余應力。3)鑄件的殘余應力與合金的自由線收縮系數(shù)成正比。當其他條件相同時,奧氏體不銹鋼由于α值大,其殘余應力從鐵素體不銹鋼的要大50%。
2、澆注條件,提高澆注溫度,相當于提高鑄型的溫度,延緩了鑄件冷卻速度,使鑄件各部分溫度趨于均勻,因而可以減小殘余應力。
3、鑄型性質(zhì)方面,鑄型蓄熱系數(shù)越大,鑄件的冷卻速度越大,鑄件內(nèi)外的溫差就越大,產(chǎn)生的應力則越大。金屬型比砂型容易在鑄件中引起更大的殘余應力。
4、鑄件結(jié)構(gòu),鑄件壁厚差越大,冷卻時厚薄壁溫差就越大,引起的熱力則越大。
目前,世界上投資精密鑄造成形工藝發(fā)展迅速并得到廣泛應用。從目前的情況看,該工藝的未來發(fā)展趨勢是鑄造產(chǎn)品越來越接近零部件。傳統(tǒng)的精密鑄件僅用作毛坯,不再適用。零件產(chǎn)品的復雜性和質(zhì)量越來越高,研究和開發(fā)方法越來越強大,專業(yè)協(xié)作開始出現(xiàn)。