鑄件在冷卻滲碳體分解發生石墨化過程觀察金相顯微鏡
相變應力
鑄件在冷卻過程中,由于相變的時間不同而產生的應力
稱為相變應力。對于普通碳素鋼和低合金鋼鑄件,在鑄型中
緩慢冷卻時,金相組織由奧氏體轉化為鐵素體是在塑性變形
的高溫區完成的,所以不致產生相變應力。而對于鑄鐵件則
不然,由于滲碳體分解發生石墨化過程,體積也要脹大,因
而相變應力很大。
收縮應力
鑄件冷卻收縮時,由于鑄型、型芯、芯骨、箱帶、飛
邊、冒口以及澆口等阻礙而產生的應力稱為收縮應力。
收縮應力一般都使鑄件產生拉伸或剪切應力。由于應力
是在彈性范圍內產生的,故形成的條件一經去消,應力即告消
除,故稱臨時收縮應力。這種應力若與殘余熱應力同時起作
用,會促進鑄件變形和裂紋的生成。
綜前所述,鑄造應力是熱應力、相變應力和收縮應力的
總和。對于鑄鋼件來說,相變應力不存在,鑄造應力是熱應
力與收縮應力之總和。
鑄件在有殘留應力情況下,如受到外界的撞擊作用(如
用錘擊、運輸碰撞)和加熱過快(如熱處理升溫過快,火焰
切割冒口)都會助長鑄件產生裂紋。嚴寒的冬季,特別象鑄
鋼整體車輪這樣壁厚相差較大的鑄件,產生裂紋的可能性更
大,故操作時應特別注意。
鑄件的變形和冷裂
鑄件冷卻時,由于熱應力、收縮應力的作用,鑄件將發
生變形。以丁字梁鑄件為例,分析變形的產生原因。