第10章應(yīng)力、變形及裂紋

1、2022-6-2612022-6-2622022-6-2632022-6-2642022-6-2652022-6-2662022-6-2672022-6-268TE 2022-6-269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(kāi)始冷卻，最后冷卻到開(kāi)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(wú)固態(tài)相變，鑄冷卻時(shí)無(wú)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(xiàn)脹系數(shù)和彈性模合金線(xiàn)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

2、?；?。 2022-6-26102022-6-26112022-6-2612 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(wú)阻力。無(wú)阻力。鑄件仍不產(chǎn)生熱應(yīng)力。鑄件仍不產(chǎn)生熱應(yīng)力。2022-6

3、-2613 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。2022-6-26142022-6-26152022-6-2616（四）機(jī)械阻礙應(yīng)力（四）機(jī)械阻礙應(yīng)力 工件冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的收縮，工件冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的收縮，受到外界的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)受到外界的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為為機(jī)械阻礙應(yīng)力機(jī)械阻礙應(yīng)力。 1、 機(jī)械阻礙

4、的來(lái)源：機(jī)械阻礙的來(lái)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。2022-6-26172、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

5、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。2022-6-26182022-6-26192022-6-26202022-6-26212022-6-26222022-6-26232022-6-26242022-6-26252022-6-26262022-6-26272022-6-26282022-6-26292022-6-26302022-6-26312022-6-26322022-6-26332022-6-26342022-6-26352022-6-26362022-6-26372022-6-26382022-6-26392022-6-26402022-6-26412022-6-26422022-6-26432022-6-26442022-6-26452022-6-26462022-6-26472022-6-26482022-6-26492022-6-2650