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銅鑄件

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銅鑄件冷卻過程中表現出的相變應力
瀏覽30    發布日期2019-08-08

  銅鑄件的冷卻過程其實是一個非常獨特的過程♤有的要經曆合金的固態相變♤相變時金屬的比較發生變化♤比如說碳鋼由δ相向γ相轉變體積縮小♤γ相發生共析轉變時♤體積增大⊙

泵閥鑄件

  但如果銅鑄件各部分溫度一致♤固態相變時發生則不可能產生宏觀應力♤而隻能有微觀應力⊙當相變溫度高於塑一彈性轉變的臨界溫度時♤相變時合金處於塑性狀態♤即使銅鑄件的各部分有溫度存在♤所產生的相變應力也不大♤並會逐漸減小乃至消失⊙

  如果銅鑄件相變溫度低於臨界溫度♤而且銅鑄件各部分溫差較大♤各部分相變時間不同時♤則會引起宏觀相變應力♤由於相變時間不同♤相變應力可能成為臨時應力或殘餘應力⊙

  當銅鑄件薄壁部分發生固態相變時♤厚壁部分還處於塑性狀態♤若相變時新相的比容大於舊相的比容♤則相變時薄壁部分膨脹♤而厚壁部分受到塑性拉伸♤結果銅鑄件內部隻產生很小的拉應力♤且隨時間延長而逐漸消失⊙

  這種情況下如果銅鑄件繼續冷卻♤厚壁部分發生相變而增大體積♤由於已處於彈性狀態♤薄壁部分將被內層彈性拉伸♤而形成拉應力⊙而厚壁部分被外層彈性壓縮而形成壓應力♤在這種條件下♤殘餘相變應力和殘餘熱應力符號相反♤可以互相抵消⊙

  當銅鑄件薄壁部分放生固態相變時♤厚壁部分已處於彈性狀態♤若新相比容大於舊相♤則厚壁部分受彈性拉伸形成拉應力♤而薄壁部分被彈性壓縮形成臨時壓應力⊙這時相變應力符號和熱應力符號相同♤即應力疊加⊙銅鑄件繼續冷卻至厚壁部分發生相變時♤比容增大發生膨脹♤使前一段所形成的相變應力消失⊙

  由此可見♤銅鑄件中具有固態相變的合金♤當新舊相比容差別大♤切相變應力符號和熱應力符號相同時♤兩種應力疊加的結果♤調質圓鋼可能導致銅鑄件開裂、變形♤所以無論是臨時相變應力還是殘餘相變應力都應注意研究♤盡量消除有害影響⊙


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