四、机械阻碍应力

四、机械阻碍应力

铸件的机械阻碍应力是在金属冷却到弹性状态后,由于收缩受到来自铸件外部机械阻碍而产生的。铸件经落砂、清理以后,形成机械阻碍的外因被消除,应力也随之消失。所以属于临时应力,它表现为临时拉应力或压应力。

造成机械阻碍的原因主要有以下几方面:

(1)铸型和砂芯紧实度大、强度高、溃散性差。

(2)铸件的突出部分,冒口与直浇道等距砂箱带太近,芯骨过分粗大,吃砂量过小。(https://www.daowen.com)

(3)防止铸件产生裂纹和变形的工艺筋,铸件的飞边等造成的机械阻碍。

(4)多内浇道的浇注系统及使用两个以上的冒口等原因,造成了收缩的阻力等。

铸件肥厚部分(或内层)的残余热应力和机械阻碍应力都是拉应力,当两种应力之和大于金属的强度时,铸件发生裂纹;铸件薄壁(外层)部分的残余应力是压应力。可以与机械阻碍拉应力抵消。但当机械阻碍应力过大,抵消热应力后,仍大于金属的强度时也会在薄壁处发生冷裂。

综上所述,铸造应力是热应力、相变应力和机械阻碍应力之代数和。只有残余应力才能在最终的成品铸件中保留下来。