大型铸钢件由于体积大、壁厚不均,在冷却过程中不同部位的冷却速率差异显著。例如,薄壁部分冷却快,先凝固收缩;而厚壁部分冷却慢,仍处于高温状态。这种不均匀的收缩会在铸件内部形成拉应力或压应力,从而产生热应力。此外,铸型材料的阻碍作用也会加剧应力的积累。
一、热应力的影响
1.铸件变形:热应力可能导致铸件翘曲或尺寸超差,影响后续加工和装配。
2.裂纹风险:当热应力超过材料的强度极限时,铸件可能产生热裂或冷裂,降低结构完整性。
3.残余应力:即使铸件未发生明显变形或开裂,残余热应力也可能在后续使用中引发疲劳失效。
二、控制措施
1.为减少热应力,大型铸钢件生产厂通常采取以下措施:
2.优化工艺设计:合理设置浇注系统、冒口和冷铁,使铸件均匀冷却。
3.控制冷却速率:采用阶梯冷却或热处理工艺(如退火)消除残余应力。
4.选用合适材料:选择热膨胀系数较低的铸钢材料,减少收缩差异。
通过科学管理热应力,大型铸钢件生产厂能够显著提升产品质量,降低废品率,确保铸件满足高标准的工业需求。