구조적 결함을 유발합니다
수축 응력은 캐스팅의 고르지 않은 내부 구조를 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 응력 농도 영역에서, 입자는 섬유 구조를 형성하기 위해 길쭉한 또는 꼬인 일 수 있으며, 이는 주조의 기계적 특성을 감소시킨다.
수축 응력은 또한 주조 내부의 수축 및 수축 구멍과 같은 결함을 유발할 수 있습니다. 이러한 결함은 부식 미디어를위한 채널과 수집 장소가되어 주물의 부식 저항을 줄입니다.
기계적 특성 감소
수축 응력의 존재는 부하를 베어링 할 때 캐스팅의 실질적인 응력 분포를 유발하여 주물의 강도, 강인성 및 기타 기계적 특성을 줄입니다. 교대 하중의 작용 하에서, 수축 응력 및 작업 응력의 중첩은 피로 균열의 시작과 확장을 가속화하고 주조의 피로 수명을 줄입니다.
스트레스가 가공되는 캐스팅이 가공되면 응력 방출로 인해 처리 된 부품의 크기와 모양이 변경되어 처리 정확도와 표면 품질에 영향을 미쳐 부품의 성능에 영향을 미칩니다.
주조의 기계적 폐쇄 스트레스
주물의 기계적 폐쇄 응력을 형성하는 이유는 다음과 같습니다.
곰팡이와 코어의 영향
곰팡이 제한 : 주조가 냉각되고 축소되면 곰팡이가 큰 강성이 있으면 캐스팅의 수축을 기계적으로 방해합니다. 예를 들어, 금속 금형 주조를 사용할 때 금형 금형의 열전도율이 높고 강성이 높습니다. 주조가 냉각되고 수축 될 때, 곰팡이는 주조의 수축과 변형 될 수 없으므로 주조에서 기계적 폐쇄 응력을 생성합니다.
코어의 장애물 : 핵심은 주조 안에 있으며 주조의 수축을 방해합니다. 특히 코어의 수율이 열악한 경우, 주조가 수축 될 때 코어 주위에서 부드럽게 수축하기가 어렵고 주조와 코어 사이의 접촉 영역에서 응력이 생성됩니다. 예를 들어, 물 유리 모래 코어를 사용할 때 코어가 너무 빡빡하면 주조가 줄어들 때 큰 기계적 폐쇄 응력이 생성됩니다.
주조의 구조 설계 문제
고르지 않은 벽 두께 : 주조의 고르지 않은 벽 두께는 다른 부분에서 다른 냉각 속도로 이어질 것이며, 두꺼운 벽 부분은 천천히 냉각되고 얇은 벽 부분이 빠르게 냉각됩니다. 냉각 과정에서 얇은 벽 부분이 먼저 줄어들고, 두꺼운 벽 부분은 여전히 고온 플라스틱 상태에 있으며, 이는 얇은 벽 부분의 수축을 방해하여 기계적 저항 응력을 발생시킵니다.
복잡한 구조 모양 : 보스, 갈비뼈 및 기타 구조물이있는 복잡한 구조 모양의 주물은 수축 중에 서로 제한됩니다. 수축 방향과 보스 및 갈비뼈의 양은 주 부분의 양과 다를 수 있으며, 이는 서로의 기계적 저항을 유발하고 스트레스를 형성합니다.
주물과 곰팡이 사이의 상호 작용
표면 거칠기의 영향 : 곰팡이와 주조의 표면 거칠기가 크면 주조의 수축 과정에서 주조와 곰팡이 표면 사이의 마찰이 증가합니다. 이 마찰은 주조의 자유 수축을 방해하여 기계적 저항 응력을 생성합니다.
열 팽창 계수의 차이 : 주조 재료와 금형 재료의 열 팽창 계수는 다릅니다. 냉각 과정에서 두 가지의 수축이 다릅니다. 이 차이는 주조와 금형 사이의 상호 작용력을 유발합니다. 곰팡이에 의해 주조의 수축이 제한되면 기계적 저항 응력이 생성됩니다.
프로세스 작업 요소
쏟아지는 온도가 너무 높습니다 : 과도한 쏟아지는 온도는 응고 후 냉각 과정에서 주조의 수축을 증가시킬 것이며, 또한 곰팡이와 코어가 더 열적으로 영향을 미치면서 금형과 코어의 성능이 변화에 영향을 줄 수 있으며, 캐스팅의 수축에 대한 방해 효과는 더욱 명백 해져 기계적 방해 응력이 증가합니다.
주조는 곰팡이에 너무 오래 머물러 있습니다. 곰팡이의 주조 시간이 너무 길어 캐스팅과 곰팡이 사이의 상호 작용 시간이 연장되고 주조의 수축이 더 크게 방해되어 기계적 혼합 응력이 증가합니다.
캐스팅 품질에 대한 기계적 방해 스트레스의 영향
흉한 모습
기계적 방해 응력은 냉각 과정에서 다양한 부품의 고르지 않은 힘으로 인해 주조가 변형됩니다. 예를 들어, 일부 큰 평판 주물은 고정화 및 수축 중에 곰팡이 또는 코어에 의해 기계적으로 방해되는 경우 뒤틀리고 변형되어 주조의 평평성에 영향을 미칩니다.
복잡한 구조를 가진 주물의 경우, 다른 부품은 서로 다른 기계적 방해 응력을 받는데, 이는 복잡한 왜곡과 변형으로 이어질 수 있으며, 캐스팅의 형상 정확도를 심각하게 감소시키고 많은 보정 작업 또는 직접 스크래핑이 필요합니다.
균열이 나타납니다
기계적 저항 응력이 주조 재료의 강도 한계를 초과하면 주조에 균열이 나타납니다. 이 균열은 캐스팅 표면이나 내부에 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 휠 허브 캐스팅이 고화 및 수축 중에 코어로부터 강한 기계적 저항을받는 경우 허브의 스포크 플레이트와 림 사이의 연결에 균열이 나타날 수 있습니다.
미세 락은 스트레스 집중의 원천이 될 것입니다. 후속 사용 프로세스에서, 균열은 하중의 작용하에 점차 확장되어 캐스팅의 기계적 특성과 서비스 수명을 심각하게 감소시킵니다.
잔류 스트레스를 유발합니다
캐스팅 냉각 후 기계적 저항 응력이 완전히 방출되지 않으면 잔류 응력의 형태로 주조에 존재합니다. 잔류 응력은 후속 처리 중 응력 재분배로 인해 주조가 치수로 불안정 해져 처리 정확도에 영향을 미칩니다.
잔류 응력은 또한 작업 스트레스에 중첩되어 캐스팅의 피로 강도와 응력 정밀성을 줄여 주조가 사용 중에 피로 균열과 응력 부식에 더 쉽습니다.
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