《应力变形及裂纹》PPT课件

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1、第十三讲应力、变形及裂纹主要问题内应力产生的原因残余应力的种类及其分布减少或消除应力的途径变形的种类及其影响因素减少或消除变形的方法裂纹的种类及其形成机理内应力内应力的定义由于收缩和膨胀受到阻碍而产生的平衡于物体内部的应力内应力的种类热应力相变应力机械应力内应力的形成相变应力由于发生相变而引起的内应力机械阻碍应力工件冷却过程中产生的收缩，受到外界的阻碍而产生的应力来源铸型和型芯有较高的强度和较低的退让性砂箱内的箱档和型芯内的芯骨设置在铸件上的拉杆、防裂肋、分型面上的铸件飞边浇冒口系统以及铸件上的一些突出部分残余应力定义完全冷却后残留在工件内的力类型纵向残余应力

2、横向残余应力减少残余应力的途径合理的结构设计铸件的壁厚差要尽量减少厚薄壁连接处要圆滑过渡厚壁部分的砂层要减薄，或放置冷铁合理设置浇冒口选择合理的工艺及采取必要的措施选择弹性模量和收缩系数小的铸型材料提高铸型的预热温度采用较细的面砂和涂料控制铸型和型芯的紧实度、加木屑、焦炭控制铸件在型内的冷却时间消除残余应力的途径热处理法机械法共振法变形变形的种类整体变形直线变形弯曲变形扭曲变形局部变形角变形波浪变形影响变形的因素金属材料的热物理性能线膨胀系数导热性能工艺因素木模未干燥模型的刚度不足或强度不够模型放置在未平的底板上上下砂型夹紧不良防止或减少变形的方法结构设计局部

3、加厚、设置拉肋等方法工艺方面反变形法刚性固定法预留收缩量合理的工艺校正法机械校正火焰校正综合校正裂纹裂纹的定义在应力和致脆因素的共同作用下，使材料的原子结合遭到破坏，在形成新界面时产生的缝隙。裂纹形成的条件材料的塑性变形能力不足以承受当时应力所产生的应变量。裂纹的特征具有尖锐的缺口和长宽比大的特征裂纹的种类出现的位置表面裂纹和内部裂纹按裂纹的走向横向裂纹和纵向裂纹按尺寸大小宏观裂纹和微观裂纹按出现的温度范围热裂纹和冷裂纹按形成机理热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹各种裂纹的形成机理及其特征热裂纹在高温阶段发生的开裂现象特征表面呈氧化色、外形曲折而

4、不规则、沿晶断裂特征凝固裂纹的形成机理液化裂纹与晶界的液化现象有关，液化现象与偏析造成的共晶反应有关。沿晶断裂、断口中会看到局部有树枝状突起。影响热裂纹的因素冶金因素化学成分凝固组织凝固温度区间越大，热裂倾向越大工艺因素铸型性质铸型的退让性铸型与合金液的润湿性浇注条件浇注温度浇注速度浇注时金属引入铸型的方法铸件结构冷裂纹铸件在室温附近出现的裂纹特征穿晶断裂或晶间断裂、具有金属光泽或轻微氧化色、外形规则，常呈光滑曲线或直线状种类氢致裂纹淬火裂纹低塑性脆化裂纹氢致裂纹的机理应力诱导扩散理论缺陷提供裂纹源应力集中的应力区氢向高应力区扩散并聚集促使位错移动或增值尖端微

5、区的塑性应变量增加氢浓度达到临界值局部开裂裂纹向前扩展作业凝固温度区间越大，热裂倾向越大？