第10章 應(yīng)力、變形及裂紋

1、2021-10-2712021-10-2722021-10-2732021-10-2742021-10-2752021-10-2762021-10-2772021-10-278TE 2021-10-279鑄件由桿鑄件由桿和桿和桿組成，桿組成，桿厚，桿厚，桿薄。薄。假設(shè)：假設(shè)：桿桿和和桿桿從同一溫度從同一溫度T TH H開始冷卻，最后冷卻到開始冷卻，最后冷卻到T T0 0；Tk溫度以上塑性狀態(tài)；溫度以上塑性狀態(tài)；Tk溫度以下彈性變形；溫度以下彈性變形；冷卻時(shí)無固態(tài)相變，鑄冷卻時(shí)無固態(tài)相變，鑄件收縮不受鑄型阻礙；件收縮不受鑄型阻礙； 合金線脹系數(shù)和彈性模合金線脹系數(shù)和彈性模量為常數(shù)，不隨溫度變量為

2、常數(shù)，不隨溫度變化?；?2021-10-27102021-10-27112021-10-2712 在時(shí)間在時(shí)間t t0 0tt1 1內(nèi)，內(nèi)，T T、T T T Tk k，桿桿和和桿桿均處于塑性狀態(tài)。均處于塑性狀態(tài)。桿桿被塑性壓縮，被塑性壓縮，桿桿被塑性被塑性拉伸。鑄件不產(chǎn)生熱應(yīng)力。拉伸。鑄件不產(chǎn)生熱應(yīng)力。 在時(shí)間在時(shí)間t t1 1tt2 2內(nèi)，內(nèi)，T T T Tk k、T T T Tk k，桿桿仍處于塑性狀態(tài)，仍處于塑性狀態(tài)，桿桿處于彈性狀態(tài)。鑄件收縮處于彈性狀態(tài)。鑄件收縮由變形困難的由變形困難的桿桿決定，決定，桿桿處于塑性狀態(tài)對(duì)處于塑性狀態(tài)對(duì)桿桿無阻力。無阻力。鑄件仍不產(chǎn)生熱應(yīng)力。鑄件仍不

3、產(chǎn)生熱應(yīng)力。2021-10-2713 在時(shí)間在時(shí)間t t2 2tt3 3內(nèi)，內(nèi)，T T T Tk k、T T T Tk k，兩桿均兩桿均處處于彈性狀態(tài)。但桿于彈性狀態(tài)。但桿溫度溫度高于高于桿桿溫度，桿溫度，桿收縮收縮比比桿桿嚴(yán)重，所以桿嚴(yán)重，所以桿被被彈性拉伸彈性拉伸拉應(yīng)力，拉應(yīng)力，桿桿被彈性壓縮被彈性壓縮壓應(yīng)力。壓應(yīng)力。故常溫時(shí)存在殘余應(yīng)力。故常溫時(shí)存在殘余應(yīng)力。2021-10-27142021-10-27152021-10-2716（四）機(jī)械阻礙應(yīng)力（四）機(jī)械阻礙應(yīng)力 工件冷卻過程中產(chǎn)生的收縮，工件冷卻過程中產(chǎn)生的收縮，受到外界的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱受到外界的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為為機(jī)械阻礙應(yīng)

4、力機(jī)械阻礙應(yīng)力。 1、 機(jī)械阻礙的來源：機(jī)械阻礙的來源： （1）鑄型和型芯有較高的強(qiáng)）鑄型和型芯有較高的強(qiáng)度和較低的退讓性。度和較低的退讓性。 （2）砂箱內(nèi)的箱檔和型芯內(nèi)）砂箱內(nèi)的箱檔和型芯內(nèi)的芯骨。的芯骨。 （3）設(shè)置在鑄件上的拉桿、）設(shè)置在鑄件上的拉桿、防裂肋、分型面上的鑄件飛邊。防裂肋、分型面上的鑄件飛邊。 （4）澆冒口系統(tǒng)以及鑄件上）澆冒口系統(tǒng)以及鑄件上的一些突出部分。的一些突出部分。2021-10-27172、機(jī)械阻礙應(yīng)力的影響：、機(jī)械阻礙應(yīng)力的影響： （1）機(jī)械阻礙應(yīng)力可使工件產(chǎn)生拉伸或剪切應(yīng)）機(jī)械阻礙應(yīng)力可使工件產(chǎn)生拉伸或剪切應(yīng)力。力。 （2）若應(yīng)力是在彈性范圍內(nèi)，當(dāng)阻礙消除后，

5、）若應(yīng)力是在彈性范圍內(nèi)，當(dāng)阻礙消除后，則應(yīng)力消失。則應(yīng)力消失。 （3）但是當(dāng)阻礙應(yīng)力與其它應(yīng)力同時(shí)作用且方）但是當(dāng)阻礙應(yīng)力與其它應(yīng)力同時(shí)作用且方向一致時(shí)，則會(huì)促使內(nèi)應(yīng)力加劇，甚至導(dǎo)致工件中向一致時(shí)，則會(huì)促使內(nèi)應(yīng)力加劇，甚至導(dǎo)致工件中出現(xiàn)裂紋。出現(xiàn)裂紋。2021-10-27182021-10-27192021-10-27202021-10-27212021-10-27222021-10-27232021-10-27242021-10-27252021-10-27262021-10-27272021-10-27282021-10-27292021-10-27302021-10-27312021-10-27322021-10-27332021-10-27342021-10-27352021-10-27362021-10-27372021-10-27382021-10-27392021-10-27402021-10-27412021-10-27422021-10-27432021-10-27442021-10-27452021-10-27462021-10-27472021-10-27482021-10-27492021-10-27502021-1