鑄造(zào)件的應用範圍越來越(yuè)廣,鑄(zhù)造件加(jiā)工(gōng)技術也越來越多,其中冷卻過程是(shì)必不(bú)可少的過程,其中一(yī)些一定(dìng)經(jīng)曆合(hé)金的固相轉變(biàn),金屬的(de)比較在相變過程中發(fā)生(shēng)變化,例如碳(tàn)鋼的體積從δ相(xiàng)變為γ相,當(dāng)γ相變(biàn)為共(gòng)析相時體(tǐ)積變大(dà)。
然而,如果鑄(zhù)造件的每(měi)個部分的(de)溫度(dù)相同,則當(dāng)發生(shēng)固相(xiàng)轉變(biàn)時可(kě)能不會發生微(wēi)應(yīng)力,而隻(zhī)會發(fā)生微(wēi)應力。當(dāng)相(xiàng)變溫度高于塑(sù)性-彈(dàn)性轉變的(de)臨界溫度時,合(hé)金(jīn)在(zài)相變過程(chéng)中處于(yú)塑性狀(zhuàng)态。即使鑄件的(de)每個部(bù)分都有(yǒu)溫度(dù),相(xiàng)變應力也(yě)很小,并将逐漸降低甚(shèn)至消(xiāo)失。
如果鑄(zhù)造件(jiàn)的相(xiàng)變溫度低(dī)于臨(lín)界溫度,且(qiě)鑄(zhù)造件各部位(wèi)的溫差(chà)較大(dà),相變時間不同,就(jiù)會引(yǐn)起(qǐ)微觀相(xiàng)變應力。由于相變(biàn)時間不(bú)同,相(xiàng)變應力(lì)可能成(chéng)為暫時應(yīng)力或殘餘(yú)應力,當鑄(zhù)件薄壁部分處(chù)于固相過渡狀(zhuàng)态時,厚(hòu)壁(bì)部(bù)分(fèn)仍處(chù)于塑性狀(zhuàng)态。如果新相變(biàn)的比(bǐ)體(tǐ)積大于(yú)舊相的比體積,則薄(báo)壁(bì)部(bù)分在(zài)相變(biàn)時會膨脹(zhàng),而厚(hòu)壁部分受到塑(sù)性(xìng)拉(lā)伸,而厚壁部分(fèn)隻有(yǒu)較小的拉伸(shēn)應(yīng)力,随(suí)着(zhe)鑄件的(de)延伸(shēn)而(ér)逐漸消(xiāo)失。
當(dāng)鑄造件薄(báo)壁部(bù)分釋(shì)放為固态相變時(shí),厚(hòu)壁部分處于彈性狀态,當(dāng)新的(de)體積比大于舊的體積比時,厚(hòu)壁部(bù)分是(shì)彈性(xìng)拉伸應力,薄壁(bì)部分是彈性收縮臨時壓應力(lì)。