Ứng suất dư trongđúc kim loạilà một vấn đề quan trọng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của các bộ phận kim loại. Dự đoán và quản lý những căng thẳng này là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của sản phẩm cuối cùng.
Dự đoán ứng suất dư trong vật đúc
Ứng suất dư trong vật đúc có thể được dự đoán bằng các phương pháp tính toán như phân tích phần tử hữu hạn (FEA). Những mô phỏng này xem xét các quá trình nhiệt và cơ học trong quá trình đúc, bao gồm cả quá trình hóa rắn và làm mát.
Giảm sự hình thành căng thẳng dư thừa
Để giảm sự hình thành ứng suất dư trong vật đúc, có thể sử dụng một số phương pháp. Làm mát có kiểm soát là một phương pháp, trong đó vật đúc được làm mát ở tốc độ đồng đều để ngăn chặn sự co lại khác biệt. Tối ưu hóa thiết kế đúc để tránh các góc nhọn và các phần dày cũng có thể hữu ích vì những khu vực này dễ bị tập trung ứng suất cao hơn. Ngoài ra, việc sửa đổi thành phần hợp kim để đạt được độ đông đặc đồng đều hơn có thể làm giảm ứng suất.
Phát hiện ứng suất dư
Việc phát hiện ứng suất dư trong vật đúc có thể đạt được thông qua các phương pháp thử nghiệm không phá hủy khác nhau. Nhiễu xạ tia X (XRD) là một kỹ thuật phổ biến để đo khoảng cách của các mặt phẳng tinh thể trong vật liệu để xác định trạng thái ứng suất. Kiểm tra siêu âm cũng có thể được sử dụng để phát hiện những thay đổi về tính chất vật liệu cho thấy ứng suất. Máy đo biến dạng có thể được áp dụng để đo trực tiếp biến dạng bề mặt.
Giảm căng thẳng trong đúc gang
Để loại bỏ ứng suất dư tronggang, ủ là một phương pháp được sử dụng rộng rãi. Điều này liên quan đến việc làm nóng vật đúc đến nhiệt độ dưới điểm nóng chảy của nó, giữ nó ở nhiệt độ đó để cho phép giảm ứng suất, sau đó làm nguội từ từ. Quá trình này cho phép giảm bớt các ứng suất bên trong mà không làm thay đổi đáng kể tính chất vật liệu.
Giảm căng thẳng trong đúc thép
Vìđúc đầu tư thép, ủ giảm căng thẳng cũng có hiệu quả. Quá trình này tương tự như quá trình đối với gang, nhưng nhiệt độ liên quan thường cao hơn do tính chất nhiệt khác nhau của thép. Việc sưởi ấm và làm mát có kiểm soát là rất quan trọng để ngăn chặn sự xuất hiện của các ứng suất mới trong quá trình này.
Giảm căng thẳng trong đúc hợp kim không chứa sắt
Các hợp kim màu, chẳng hạn như hợp kim nhôm và đồng, cũng cần giảm ứng suất để nâng cao hiệu suất của chúng. Những vật liệu này thường được giảm căng thẳng thông qua các phương pháp nhiệt tương tự như kim loại đen nhưng thường ở nhiệt độ thấp hơn. Ngoài ra, một số hợp kim màu có thể được hưởng lợi từ các kỹ thuật giảm ứng suất cơ học, chẳng hạn như giảm ứng suất rung, sử dụng các rung động cơ học để phân phối lại và giảm bớt ứng suất bên trong.
Thời gian đăng: 22-11-2024