本文標(biāo)題："鑄件結(jié)構(gòu)、固態(tài)相變及鑄造工藝分析顯微鏡"
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鑄件結(jié)構(gòu)、固態(tài)相變及鑄造工藝分析顯微鏡
鑄造應(yīng)力
由于鑄件結(jié)構(gòu)、固態(tài)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(yīng)力。這些作
用于鑄件內(nèi)部的應(yīng)力在生成和釋放過程中都可能導(dǎo)致鑄件形狀、
尺寸發(fā)生變化(變形)。如果內(nèi)應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限時，還會
使鑄件某些部位開裂。
鑄鐵件在砂箱內(nèi)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(xiàn)溫度差異，從而導(dǎo)致鑄件整體的不均勻
收縮。此種情況下，必然有部分?jǐn)嗝娴臒釕?yīng)變受到限制，產(chǎn)生熱
應(yīng)力。熱應(yīng)力通常是鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力的主要部分，它的大小與鑄件
材料的彈性模量、線脹(收縮)系數(shù)、熱導(dǎo)率、鑄件結(jié)構(gòu)以及提高
鑄件冷速的工藝因素有關(guān)。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(nèi)部熱
應(yīng)力也相應(yīng)依次降低。灰鑄鐵和球墨鑄鐵的線脹系數(shù)決定于基體
組織。按線脹系數(shù)高低排序?yàn)椋簥W氏體．珠光體．鐵素體。固溶
于鐵素體的合金元素使線脹系數(shù)減小，形成碳化物的元素使線脹
系數(shù)增大。石墨線脹系數(shù)小于金屬基體，只有金屬基體的40％。
但石墨體積遠(yuǎn)小于基體，因此對線脹系數(shù)的影響不大。鑄件材料
的線脹系數(shù)與鑄件殘留內(nèi)應(yīng)力大小基本上呈正比關(guān)系。鑄件材料
導(dǎo)熱系數(shù)對不同厚度斷面上的溫度差別有一定影響，熱導(dǎo)率低的
合金易于產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力?；诣T鐵的熱導(dǎo)率主要取決于石墨形
態(tài)和數(shù)量，基體類型的影響相對較小。
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