鑄件/T型槽平板中的內(nèi)應(yīng)力是如何形成的

金屬的液態(tài)成型常稱為鑄造，鑄造成形技術(shù)的歷史悠久。早在5000多年前，我們的祖先就能鑄造紅銅和青銅制品。鑄造是應(yīng)用最廣泛的金屬液態(tài)成型工藝。它是將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀的毛坯或零件的方法。鑄造殘余應(yīng)力的形成 鑄造殘余應(yīng)力是由鑄造應(yīng)力未得到釋放而存在于鑄件內(nèi)部的，鑄造應(yīng)力是熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、機(jī)械阻礙應(yīng)力的代數(shù)和。

1、熱應(yīng)力：鑄件各部分冷卻速度不同，造成各部分的收縮量不一樣，但是鑄件的各部分連成一個(gè)整體，因此在彼此之間會(huì)產(chǎn)生制約而產(chǎn)生應(yīng)力。這種由線收縮受熱阻礙引起的熱應(yīng)力，一般會(huì)成為鑄件的殘余應(yīng)力。其大小與鑄件的壁厚差異大小有關(guān)，鑄件壁厚差異越大，殘余應(yīng)力就越大。

2、相變應(yīng)力：鑄件冷卻過程發(fā)生固態(tài)相變的時(shí)間和程度不同，其體積變化也不一樣，各處相互制約，由此會(huì)形成相變應(yīng)力。相變應(yīng)力一般會(huì)形成鑄件的殘余內(nèi)應(yīng)力。

3、機(jī)械阻礙應(yīng)力：鑄件冷卻到彈性狀態(tài)，由于受到機(jī)械阻礙而產(chǎn)生應(yīng)力。如型砂的退讓性太差，阻礙鑄件收縮，會(huì)使鑄件產(chǎn)生機(jī)械阻礙應(yīng)力。 這種應(yīng)力當(dāng)機(jī)械阻礙消除后，部分應(yīng)力會(huì)消失，但不會(huì)完全的消失，部分會(huì)形成鑄件的殘余內(nèi)應(yīng)力 在鑄件的凝固以及以后的冷卻過程中，隨溫度的不斷降低，收縮不斷發(fā)生，如果這種收縮受到阻礙，就會(huì)在鑄件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，引起變形或開裂，這種缺陷的產(chǎn)生，將嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量。減少鑄件產(chǎn)生殘余應(yīng)力 盡管鑄件殘余應(yīng)力可以通過時(shí)效處理等方式進(jìn)行消除和降低，但是時(shí)效處理并不能完全消除鑄件的殘余內(nèi)應(yīng)力。殘余內(nèi)應(yīng)力的大小取決于原始?xì)堄鄳?yīng)力的大小。分析鑄件殘余應(yīng)力的成因，可以認(rèn)為，凡是能夠減少體積變化（收縮），降低阻礙的因素，均有利于降低鑄件殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。

具體可以有以下措施：
1、在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)可以通過分型面選擇、澆注系統(tǒng)分布、冷鐵和保溫材料的應(yīng)用等方式，使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固，以減少因鑄件結(jié)構(gòu)造成的冷卻不均勻；提高砂型的退讓性，減少鑄型對(duì)鑄件收縮的阻礙；適當(dāng)增加鑄件在鑄型內(nèi)的冷卻時(shí)間減弱因空冷造成的各部分冷卻不均勻。

2、鑄鐵件因碳元素石墨化時(shí)會(huì)產(chǎn)生膨脹，能減少鑄件的收縮。熔煉控制時(shí)，在滿足要求的前提下盡可能的提高碳當(dāng)量，減少加入抑制石墨化的元素（如Cr、Mn等）。

3、鑄件/T型槽平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免鑄件壁厚的差異過大，同時(shí)開設(shè)工藝孔，減緩鑄件的收縮影響；材質(zhì)選用方面，在滿足使用要求的情況下，盡可能的選用收縮傾向小的材料，如灰鑄鐵件可選用牌號(hào)低一些的材質(zhì)。