Reststress imetalstøbegodser et væsentligt problem, der kan påvirke ydeevnen og levetiden af metalkomponenter. Forudsigelse og håndtering af disse belastninger er afgørende for at sikre kvaliteten og holdbarheden af det endelige produkt.
Forudsigelse af resterende stress i støbegods
Restspænding i støbegods kan forudsiges ved hjælp af beregningsmetoder såsom finite element analyse (FEA). Disse simuleringer tager højde for de termiske og mekaniske processer under støbning, herunder størkning og afkøling.
Reduktion af dannelsen af resterende stress
For at reducere dannelsen af restspænding i støbegods kan der anvendes flere fremgangsmåder. Kontrolleret køling er en metode, hvor støbegodset afkøles med en ensartet hastighed for at forhindre differentiel kontraktion. Optimering af støbedesignet for at undgå skarpe hjørner og tykke sektioner kan også hjælpe, da disse områder er tilbøjelige til højere stresskoncentrationer. Derudover kan ændring af legeringssammensætningen for at opnå en mere ensartet størkning reducere stress.
Påvisning af resterende stress
Detektering af restspænding i støbegods kan opnås gennem forskellige ikke-destruktive testmetoder. Røntgendiffraktion (XRD) er en almindelig teknik, der måler afstanden mellem krystalplaner i materialet for at bestemme spændingstilstanden. Ultralydstest kan også bruges til at detektere ændringer i materialeegenskaber, der indikerer stress. Strain gauges kan anvendes til at måle overfladespændinger direkte.
Afspænding i støbejernsstøbegods
For at eliminere resterende stress istøbejern, er udglødning en meget anvendt metode. Dette involverer opvarmning af støbegodset til en temperatur under dets smeltepunkt, at holde det ved denne temperatur for at give mulighed for stressafslapning og derefter afkøle det langsomt. Denne proces gør det muligt at lette de indre spændinger uden at ændre materialets egenskaber væsentligt.
Afspændingsaflastning i stålstøbegods
Forstålinvesteringsstøbegods, afspændingsudglødning er også effektiv. Processen ligner den for støbejern, men de involverede temperaturer er generelt højere på grund af stålets forskellige termiske egenskaber. Kontrolleret opvarmning og afkøling er afgørende for at forhindre indførelse af nye spændinger under processen.
Afspændingsaflastning i støbegods af ikke-jernholdige legeringer
Ikke-jernholdige legeringer, såsom aluminium og kobberlegeringer, kræver også afspænding for at forbedre deres ydeevne. Disse materialer aflastes typisk gennem termiske metoder svarende til jernholdige metaller, men ofte ved lavere temperaturer. Derudover kan nogle ikke-jernholdige legeringer drage fordel af mekaniske spændingsaflastningsteknikker, såsom vibrationsaflastning, som bruger mekaniske vibrationer til at omfordele og lindre indre spændinger.
Indlægstid: 22. nov. 2024