第10章應力、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：假設：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； 合金線脹系數和彈性模合金線脹系數和彈性模量為常數，不隨溫度變量為常數，不隨溫度變化。化。 2022-

2、1-1102022-1-1112022-1-112 在時間在時間t t0 0tt1 1內，內，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。鑄件不產生熱應力。拉伸。鑄件不產生熱應力。 在時間在時間t t1 1tt2 2內，內，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。鑄件仍不產生熱應力。鑄件仍不產生熱應力。2022-1-113 在時間在時間t

3、 t2 2tt3 3內，內，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重，所以桿嚴重，所以桿被被彈性拉伸彈性拉伸拉應力，拉應力，桿桿被彈性壓縮被彈性壓縮壓應力。壓應力。故常溫時存在殘余應力。故常溫時存在殘余應力。2022-1-1142022-1-1152022-1-116（四）機械阻礙應力（四）機械阻礙應力 工件冷卻過程中產生的收縮，工件冷卻過程中產生的收縮，受到外界的阻礙而產生的應力稱受到外界的阻礙而產生的應力稱為為機械阻礙應力機械阻礙應力。 1、 機械阻礙的來源：機械阻礙的來源： （1）

4、鑄型和型芯有較高的強）鑄型和型芯有較高的強度和較低的退讓性。度和較低的退讓性。 （2）砂箱內的箱檔和型芯內）砂箱內的箱檔和型芯內的芯骨。的芯骨。 （3）設置在鑄件上的拉桿、）設置在鑄件上的拉桿、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、機械阻礙應力的影響：、機械阻礙應力的影響： （1）機械阻礙應力可使工件產生拉伸或剪切應）機械阻礙應力可使工件產生拉伸或剪切應力。力。 （2）若應力是在彈性范圍內，當阻礙消除后，）若應力是在彈性范圍內，當阻礙消除后，則應力消失。則應力消失。 （3

5、）但是當阻礙應力與其它應力同時作用且方）但是當阻礙應力與其它應力同時作用且方向一致時，則會促使內應力加劇，甚至導致工件中向一致時，則會促使內應力加劇，甚至導致工件中出現裂紋。出現裂紋。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-