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按产生的原因不同,铸造应力主要分为热应力和收缩应力两种。热应力双金属耐磨板在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力。在这里讨论的热应力,主要是指耐磨板在冷却过程中,由于温度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。 现以框形耐磨板来说明热应力的形成过程。该双金属耐磨板由一根粗杆工和两根细杆Ⅱ组成,上部表示杆I和杆Ⅱ的冷却曲线,T临表示金属弹塑性临界温度。当耐磨板处于高温阶段时,t0~t1间两杆均处于塑性状态。尽管杆工和杆Ⅱ的冷却速度不同,收缩不一致,但两杆都是塑性变形,不产生内应力。 继续冷却到t1~t2间,此时杆Ⅱ温度较低,已进入弹性状态,但杆I仍处于塑性状态。杆Ⅱ由于冷却快,收缩大于杆工,在横杆的作用下将对杆工产生压应力而杆I反过来对杆Ⅱ施以拉应力。处于塑性状态的杆I受压应力作用产生压缩塑性变形,使杆工、Ⅱ的收缩趋于一致,此时不产生应力。 当进一步冷却至t2~t3间,杆工和杆Ⅱ均进入弹性状态,此时杆I温度较高,冷却时还将产生较大收缩,杆Ⅱ温度较低,收缩已趋停止,在后阶段冷却时,杆工的收缩将受到杆Ⅱ的强烈阻碍,因此杆I受拉应力,杆Ⅱ受压应力。到室温时形成残余应力。
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