* 5.3.1.2 机械应力形成过程 机械应力：应适时开箱加以解决。 机械应力与热应力共同作用，当大于材料的强度极限时会导致裂纹的形成, * 5.3.1.3减小和消除铸造应力的方法 铸件的结构：铸件各部分能自由收缩 工艺方面：采用同时凝固原则 时效处理：人工时效；自然时效 铸件的结构尽可能对称 铸件的壁厚尽可能均匀 * 5.3.2 铸件的变形 结论： 厚部、心部受拉应力，出现内凹变形。 薄部、表面受压应力，出现外凸变形。 原因 * 铸件的变形的消除方法 防止变形的方法：与防止应力的方法基本相同。带有残余应力的铸件，变形使残余应力减小而趋于稳定。 问题 分析有长、短不一的两根弹簧，将其固定，使其达到同等长度，即其中一弹簧被拉长，另一弹簧被压缩，此时所受的应力状态？然后将其固定约束去掉，试分析其变形趋势？ 将一长度为的圆柱体铸件： 1）将中间钻一通孔； 2）将外表面车掉一层； 问：在这两种情况下其长度会发生什么变化？ 若将应力框中间的粗杆沿中间锯断： 问：应力框中间的间隙会发生什么变化？ 只有原来受拉伸部分产生压缩变形、受压缩部分产生拉伸变形，才能使残余应力减少或消除。 * 5.3.3 铸件的裂纹 当铸造应力超过金属的强度极限时，铸件便产生裂纹，裂纹是严重的铸造缺陷，必须设法防止。 5.3.3.1热裂——热裂一般分布在应力集中部位(尖角或断面突变处)或热节处。 铸钢件结构对热裂的影响 * 5.3.3.2 冷裂——是铸件处于弹性状态即在低温时形成的裂纹。 轮形铸件的冷裂 * 防止裂纹的方法 热裂——改善铸型和型芯的退让性，减小浇、 冒口对铸件收缩的机械阻碍，内浇口设置应符合同时凝固原则，此外减少合金中有害杂质硫、磷含量，可提高合金高温强度。特别是硫增加合金的热脆性，使热裂倾向大大提高。 冷裂——尽量减小铸造应力 。 ①把内浇口开在薄的 轮辐处，以实现同时凝固。 ②较早打箱，以去除铸型对收缩的阻碍，打箱后立即用砂子埋好铸件，使其缓慢冷却。③修改结构，加大轮辐和轮缘的连接圆角，以增加强度和减少应力集中。 * 5.4 铸件的气孔与偏析 5．4．1 铸件的气孔 1.侵入气孔——侵入气孔是由于砂型表面层聚集的气体侵入金属液中而形成的气孔。 特征 ：多位于上表面附近，尺寸较大，呈椭圆形或梨形，孔的内表面被氧化。 水幕对气流的影响 2.析出气孔 ——溶解于金属液中的气体在冷凝过程中，因气体溶解度下降而析出，铸件因此而形成的气孔称为析出气孔。 * 氢在纯铝中的溶解度 5.4 铸件的气孔与偏析 3.反应气孔 ——浇入铸型中的金属液与铸型材料、型芯撑、冷铁或熔渣之间，因化学反应产生气体而形成的气孔，统称反应气孔。 冷铁气孔 * 5．4．2 铸件的偏析 在铸件凝固后，其截面上的不同部位，以至晶粒内部，产生化学成分的不均匀现象，称为铸造偏析。 1.微观偏析 ——微小范围内化学成分不均匀的现象称为微观偏析，如枝晶偏析(晶内偏析)、晶界偏析等 2.宏观偏析——在较大范围内化学成分不均匀的现象称宏观偏析，又称区域偏析，如正偏析、反偏析和比 重偏析等。 宏观偏析会使铸件的力学性能、气密性和切削加工性能变坏。 * 小结 合金工艺性能 充 型 能 力 凝 固 方 式 应力与变形 流动性 浇注条件 铸型条件 逐层凝固 糊状凝固 中间凝固 收 缩 性 能 液态收缩 凝固收缩 固态收缩 * LOGO * 热加工工艺基础 1金属材料导论 2金属液态成形 （铸造） 3金属塑性成形 （金属压力加工） 4金属连接成形 （焊接） 热加工工艺 * 上次课内容的回顾 铁碳合金（组织、状态图、两种反应、四把火） 铁素体：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶体( F） 奥氏体：碳溶解在γ —Fe中的间隙固溶体（A） 渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C） 珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体 与渗碳体的共析体（P） 莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏 体与渗碳体的共晶体（Ld） 两种反应： 1、共晶反应 2 、共析反应 L L+A A F+A P Ld L'd 转变 钢的分类及选材 碳素结构钢（0.38%C) 优质碳素结构钢 (0.2-0.7%C用途广) 碳素工具钢 (T8等) 碳素钢 合金钢 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢 退火：降低硬度，便于机加工。 消除应力。
