鑄鋼鑄鐵石墨形態和數量自動計量分析圖像顯微鏡
由于鑄件結構、固態相變以及鑄造工藝上的一些原因,室溫
鑄件中總會或多或少殘留著冷卻過程中形成的鑄造應力。這些作用
于鑄件內部的應力在生成和釋放過程中都可能導致鑄件形狀、尺
寸發生變化(變形)。如果在合金的彈性范圍內,內應力超過合金
的強度極限時,會使鑄件某些部分開裂(冷裂)。
鑄鐵件在砂箱內或開箱后的冷卻過程中,壁厚不同部位因冷
速不同而在同一時刻出現溫度差異,從而導致鑄件整體的不均勻
收縮。此種情況下,必然有部分斷面的熱應變受到限制,產生熱應力。
熱應力通常是鑄鐵件內應力的主要部分,它的大小與鑄件材
料的彈性模量、線膨脹(收縮)系數、導熱系數、鑄件結構以及提高
鑄件冷速的工藝因素有關。鑄鋼、白口鑄鐵、球墨鑄鐵、灰鑄鐵的
彈性模量依次降低。在相同鑄造條件下,這些鑄件中,內部熱應力
也相應依次降低;诣T鐵和球墨鑄鐵的線膨脹系數決定于基體組織。
按線膨脹系數高低排序為:奧氏體一珠光體一鐵素體。固溶于
鐵素體的合金元素使線膨脹系數減小,形成碳化物的元素使線膨
脹系數增大。石墨線脹系數小于金屬基體,只有金屬基體的40%
但石墨體積遠小于基體,因此對線膨脹系數的影響不大。
鑄件材料的線膨脹系數與鑄件殘留內應力大小基本上呈正比關系。
鑄件材料導熱系數對不同厚度斷面上的溫度差別有一定影
響,熱導率低的合金易于產生較大殘余應力。
灰鑄鐵的熱導率主要取決于石墨形態和數量,基體類型的影響
相對較小。