第10章應(yīng)力、變形及裂紋

1、2022-1-112022-1-122022-1-132022-1-142022-1-152022-1-162022-1-172022-1-18TE 2022-1-19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；冷卻時無固態(tài)相變，鑄冷卻時無固態(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)，不隨溫度變量為常數(shù)，不隨溫度變化?；?。 2022-

2、1-1102022-1-1112022-1-112 在時間在時間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。 在時間在時間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)對處于塑性狀態(tài)對桿桿無阻力。無阻力。鑄件仍不產(chǎn)生熱應(yīng)力。鑄件仍不產(chǎn)生熱應(yīng)力。2022-1-113 在時間在時間t

3、 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。故常溫時存在殘余應(yīng)力。故常溫時存在殘余應(yīng)力。2022-1-1142022-1-1152022-1-116（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)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）

4、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。2022-1-1172、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，）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

5、）但是當(dāng)阻礙應(yīng)力與其它應(yīng)力同時作用且方）但是當(dāng)阻礙應(yīng)力與其它應(yīng)力同時作用且方向一致時，則會促使內(nèi)應(yīng)力加劇，甚至導(dǎo)致工件中向一致時，則會促使內(nèi)應(yīng)力加劇，甚至導(dǎo)致工件中出現(xiàn)裂紋。出現(xiàn)裂紋。2022-1-1182022-1-1192022-1-1202022-1-1212022-1-1222022-1-1232022-1-1242022-1-1252022-1-1262022-1-1272022-1-1282022-1-1292022-1-1302022-1-1312022-1-1322022-1-1332022-1-1342022-1-1352022-1-1362022-1-1372022-1-1382022-1-1392022-1-1402022-1-1412022-1-1422022-1-1432022-1-1442022-1-1452022-1-1462022-1-1472022-1-1482022-1-1492022-