精密鑄造件工藝中冷卻操作的細(xì)節(jié)

2021-06-07 08:37:10

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在我們的生活中，有許多合金材料很難加工，而且零件的形狀是如此復(fù)雜，以至于不可能或很難通過(guò)其他方法來(lái)制造它們，尤其是在航空航天和其他領(lǐng)域。精密鑄造，也稱為熔模鑄造或硅溶膠工藝，是一種低切或無(wú)切鑄工藝。它是鑄造行業(yè)中的一種出色的工藝技術(shù)。精密鑄造件的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，加工工藝也越來(lái)越多，其中冷卻過(guò)程是必不可少的過(guò)程，有的還要經(jīng)歷合金的固相轉(zhuǎn)變，在此過(guò)程中金屬的對(duì)比發(fā)生變化，比如碳鋼的體積從δ相變?yōu)棣孟啵孟嘧優(yōu)楣参鰰r(shí)體積增大。

但如果精密鑄件各部位溫度相同，固相轉(zhuǎn)變時(shí)可能不會(huì)出現(xiàn)微應(yīng)力，只有微應(yīng)力。當(dāng)相變溫度高于塑性-彈性轉(zhuǎn)變的臨界溫度時(shí)，合金在相變過(guò)程中處于塑性狀態(tài)。即使鑄件各部位有溫度，相變應(yīng)力也很小，會(huì)逐漸降低甚至消失。

如果精密鑄件的相變溫度低于臨界溫度，鑄件各部分溫差較大，且各部分相變時(shí)間不同，會(huì)引起微觀相變應(yīng)力，由于相變時(shí)間不同，相變應(yīng)力可能變成臨時(shí)應(yīng)力或殘余應(yīng)力。

當(dāng)精密鑄件薄壁部分發(fā)生固相轉(zhuǎn)變時(shí)，厚壁部分仍處于塑性狀態(tài)。在相變過(guò)程中，如果新相的比容大于舊相的比容，則薄壁部分膨脹，而厚壁部分塑性拉伸。結(jié)果，在鑄件中僅出現(xiàn)小的拉伸應(yīng)力，并隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸消失。在這種情況下，如果鑄件繼續(xù)冷卻，厚壁零件將經(jīng)歷相變并增加其體積。由于已經(jīng)處于彈性狀態(tài)，薄壁部分會(huì)被內(nèi)層彈性拉伸，形成拉應(yīng)力。

精密鑄造件