Tekanan berikut akan dihasilkan ketika casting menguatkan:
Casting stres termal
Penyebab casting stres termal
Struktur casting dan faktor ukuran
Perbedaan ketebalan dinding: Ketebalan dinding setiap bagian casting berbeda. Dinding tebal menghilangkan panas perlahan dan pendingin dan penyusutan tertinggal. Dinding tipis mendingin dengan cepat dan menyusut terlebih dahulu. Bagian dinding tipis yang mendingin dengan cepat akan menghasilkan tegangan tarik pada bagian dinding yang tebal, dan bagian dinding yang tebal akan menghasilkan tekanan tekan pada bagian dinding tipis, sehingga membentuk tegangan termal.
Bentuk kompleks: Coran dengan bentuk kompleks, seperti yang memiliki bos, tulang rusuk dan struktur lainnya, saling dibatasi dan tidak dapat dilakukan secara bebas selama pendinginan dan penyusutan. Penyusutan bagian yang berbeda mempengaruhi satu sama lain, menghasilkan tegangan termal.
Perbedaan sifat fisik termal bahan
Karakteristik material coran: Bahan casting yang berbeda memiliki sifat fisik termal yang berbeda seperti konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik. Bahan dengan konduktivitas termal tinggi menghilangkan panas dengan cepat dan menyusut dengan cepat saat mendingin; Bahan dengan konduktivitas termal rendah adalah sebaliknya. Perbedaan sifat fisik termal ini akan menyebabkan kecepatan pendinginan yang berbeda di berbagai bagian casting, yang pada gilirannya akan menghasilkan tegangan termal.
Pengaruh Bahan Casting: Sifat termal bahan casting juga akan mempengaruhi proses pendinginan coran. Jika konduktivitas termal casting besar, permukaan casting yang bersentuhan dengan casting akan menghilangkan panas dengan cepat, sedangkan panas internal akan menghilangkan panas secara perlahan, menyebabkan perbedaan suhu antara permukaan dan bagian dalam casting, membentuk tegangan termal.
Kondisi pendinginan dan faktor lingkungan
Media pendingin yang tidak rata: Selama proses pendinginan, jika media pendingin (seperti udara, air, dll.) Didistribusikan secara tidak merata di sekitar casting, itu akan menyebabkan kecepatan pendinginan yang berbeda di berbagai bagian casting. Misalnya, ketika berpendingin udara, sisi angin dari casting mendingin dengan cepat dan sisi bawah angin mendingin secara perlahan, sehingga menghasilkan tekanan termal.
Perubahan suhu sekitar: Suhu sekitar dalam pengecoran tidak stabil. Selama proses pendinginan casting, fluktuasi suhu sekitar akan mempengaruhi kecepatan disipasi panas dari casting, menyebabkan pendinginan dan penyusutan yang tidak konsisten dari berbagai bagian casting, menghasilkan tekanan termal.
Dampak tekanan termal coran pada kualitas casting
Menyebabkan deformasi
Tegangan termal akan menyebabkan penyusutan casting yang tidak merata selama proses pendinginan, sehingga menyebabkan deformasi casting. Misalnya, dalam beberapa coran datar, tegangan termal yang dihasilkan oleh kecepatan pendinginan yang berbeda dari permukaan dan pusat dapat menyebabkan pelat datar melengkung dan berubah bentuk, mempengaruhi akurasi dimensi dan kualitas penampilan casting, dan meningkatkan kesulitan dan biaya pemrosesan selanjutnya.
Menyebabkan retak
Ketika tegangan termal melebihi batas kekuatan bahan casting, casting akan retak. Retakan termal biasanya terbentuk pada suhu tinggi pada periode pemadatan akhir, dengan bentuk berliku, celah lebar, dan warna teroksidasi di permukaan. Retakan dingin terbentuk pada suhu yang lebih rendah karena superposisi tegangan termal dan stres perubahan fase. Retakannya kecil, kontinu dan lurus, dan tidak ada warna teroksidasi di permukaan. Retakan akan secara serius mengurangi sifat mekanik dan penyegelan casting, membuat limbah casting.
Mengurangi sifat mekanik
Tegangan termal akan menyebabkan cacat mikroskopis di dalam casting, seperti distorsi kisi dan dislokasi. Cacat ini akan menghambat pergerakan dislokasi dan mengurangi kekuatan dan ketangguhan material. Pada saat yang sama, tegangan termal juga dapat menyebabkan struktur internal casting yang tidak merata, lebih lanjut mengurangi sifat mekanik komprehensif dari casting, dan mudah untuk rusak pada konsentrasi tegangan ketika membawa beban.
Menyebabkan residu stres
Jika tegangan termal yang dihasilkan selama proses pemadatan tidak sepenuhnya dilepaskan, itu akan ada dalam casting dalam bentuk tegangan residual. Stres residual akan menyebabkan casting tidak stabil secara dimensi karena redistribusi tegangan selama pemrosesan dan penggunaan selanjutnya, mempengaruhi akurasi perakitan dan kinerja bagian -bagian. Selain itu, stres residual akan ditumpangkan pada stres kerja, mengurangi kekuatan kelelahan dan resistensi korosi stres dari casting.
Perubahan fase stres coran
Penyebab pembentukan stres perubahan fase pada coran:
Karakteristik perubahan fase paduan
Perubahan volume spesifik: Ketika paduan mengalami perubahan fase selama pemadatan, volume spesifik dari fase yang berbeda biasanya berbeda. Misalnya, dalam paduan besi-karbon, ketika austenite berubah menjadi martensit, volume spesifik martensit besar, dan ekspansi volume terjadi selama perubahan fase. Jika perubahan fase dari berbagai bagian casting tidak disinkronkan, perluasan bagian yang diubah fase pertama akan menghasilkan tegangan tekan pada bagian yang tidak berubah, dan bagian yang tidak berubah fase akan menghasilkan tegangan tarik pada bagian yang diubah fase, sehingga membentuk stres perubahan fase.
Panas laten perubahan fase: Panas laten perubahan fase akan dilepaskan atau diserap selama perubahan fase, yang akan mempengaruhi bidang suhu lokal casting. Pelepasan panas laten perubahan fase akan meningkatkan suhu bagian, memperlambat laju pendinginan, dan perbedaan pendinginan dengan bagian -bagian di sekitarnya akan menyebabkan penyusutan yang tidak konsisten, yang kemudian akan menghasilkan tegangan perubahan fase.
Perbedaan dalam kondisi pendinginan
Laju pendinginan yang berbeda: Saat mendinginkan bagian casting yang berbeda, laju pendinginan berbeda karena kondisi disipasi panas yang berbeda. Perubahan fase bagian dengan pendinginan cepat selesai terlebih dahulu, dan perubahan fase bagian dengan pendinginan lambat tertunda. Asinkronisitas perubahan fase ini menyebabkan perubahan volume yang tidak merata di dalam casting, sehingga menghasilkan stres perubahan fase. Misalnya, permukaan casting mendingin dengan cepat, sementara bagian dalamnya dingin secara perlahan. Perubahan fase permukaan dan bagian dalamnya tidak disinkronkan, yang akan menyebabkan stres perubahan fase.
Efek Gradien Suhu: Ada gradien suhu di dalam casting, dan proses perubahan fase paduan di zona suhu yang berbeda berbeda. Perubahan fase di zona suhu tinggi tertunda, dan perubahan fase di zona suhu rendah dilakukan terlebih dahulu. Urutan perubahan fase menyebabkan interaksi antara bagian -bagian, membentuk tegangan perubahan fase.
