Залишкова напруга вметалеві виливкиє важливою проблемою, яка може вплинути на продуктивність і довговічність металевих компонентів. Прогнозування та управління цими стресами має вирішальне значення для забезпечення якості та довговічності кінцевого продукту.
Прогнозування залишкової напруги у виливках
Залишкове напруження у виливках можна передбачити за допомогою обчислювальних методів, таких як аналіз кінцевих елементів (FEA). Ці моделювання розглядають термічні та механічні процеси під час лиття, включаючи затвердіння та охолодження.
Зменшення утворення залишкової напруги
Щоб зменшити утворення залишкової напруги у виливках, можна застосувати кілька підходів. Контрольоване охолодження є одним із методів, коли виливок охолоджується з рівномірною швидкістю, щоб запобігти диференціальному стисненню. Оптимізація конструкції лиття для уникнення гострих кутів і товстих секцій також може допомогти, оскільки ці зони схильні до більшої концентрації напруги. Крім того, модифікація складу сплаву для досягнення більш рівномірного затвердіння може зменшити напругу.
Виявлення залишкової напруги
Виявлення залишкової напруги у виливках можна досягти за допомогою різних методів неруйнівного контролю. Дифракція рентгенівських променів (XRD) є поширеним методом, який вимірює відстань між площинами кристалів у матеріалі для визначення напруженого стану. Ультразвуковий контроль також можна використовувати для виявлення змін у властивостях матеріалу, що вказують на напругу. Для безпосереднього вимірювання поверхневих деформацій можна застосовувати тензодатчики.
Зняття напруги в чавунних виливках
Для усунення залишкової напруги вчавун, відпал є широко використовуваним методом. Це включає в себе нагрівання відливки до температури, нижчої за температуру плавлення, витримку при цій температурі, щоб забезпечити релаксацію напруги, а потім повільне охолодження. Цей процес дозволяє зняти внутрішні напруги без істотної зміни властивостей матеріалу.
Зняття напруги в сталевих виливках
длясталеве виплавляне лиття, також ефективний відпал для зняття напруги. Процес подібний до процесу для чавуну, але задіяні температури, як правило, вищі через різні термічні властивості сталі. Контрольоване нагрівання та охолодження мають вирішальне значення для запобігання появи нових напруг під час процесу.
Зняття напруги в литтях з кольорових сплавів
Сплави кольорових металів, такі як сплави алюмінію та міді, також вимагають зняття напруги, щоб покращити їх характеристики. Ці матеріали зазвичай знімають напругу за допомогою термічних методів, подібних до чорних металів, але часто за нижчих температур. Крім того, деякі кольорові сплави можуть отримати переваги від механічних методів зняття напруги, таких як вібраційне зняття напруги, яке використовує механічні вібрації для перерозподілу та зняття внутрішніх напруг.
Час публікації: 22 листопада 2024 р