機(jī)床鑄件在鑄造過(guò)程中，由于溫度的不均勻變化、金屬的凝固收縮以及相變等因素，不可避免地會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。這些殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致鑄件的強(qiáng)度降低、塑性變差、疲勞限度下降，甚至引起鑄件的變形和開(kāi)裂，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和使用壽命。因此，采取措施來(lái)去掉或降低鑄件中的殘余應(yīng)力是重要的。

下面，詳細(xì)講講機(jī)床鑄件應(yīng)對(duì)鑄件殘余應(yīng)力的辦法：

一、殘余應(yīng)力的成因與影響

成因

1、溫度不均勻：鑄造過(guò)程中，金屬液冷卻時(shí)溫度分布不均勻，導(dǎo)致局部熱塑性變形，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

2、凝固收縮：金屬液凝固時(shí)體積收縮，不同部位的收縮率不同，產(chǎn)生收縮應(yīng)力。

3、相變：金屬在凝固和冷卻過(guò)程中發(fā)生相變，由于體積膨脹不均勻，也會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

影響

1、降低鑄件強(qiáng)度：殘余應(yīng)力使鑄件內(nèi)部產(chǎn)生微觀或宏觀的裂紋，從而降低其強(qiáng)度。

2、影響塑性：殘余應(yīng)力導(dǎo)致鑄件在受力時(shí)容易發(fā)生塑性變形，降低其塑性。

3、降低疲勞限度：殘余應(yīng)力使鑄件在交變應(yīng)力作用下的疲勞強(qiáng)度下降。

4、引起變形和開(kāi)裂：殘余應(yīng)力超過(guò)鑄件的屈服強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鑄件發(fā)生形變甚至開(kāi)裂。

二、去掉或降低殘余應(yīng)力的方法

1、自然時(shí)效法。自然時(shí)效法是將鑄件長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，讓其自然發(fā)生應(yīng)力釋放和松弛。這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但耗時(shí)較長(zhǎng)，通常需要數(shù)年時(shí)間才能達(dá)到理想的應(yīng)力去掉效果。因此，在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中，自然時(shí)效法一般不予采用。

2、熱時(shí)效法。熱時(shí)效法是通過(guò)將鑄件加熱到相應(yīng)溫度，并保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻來(lái)去掉殘余應(yīng)力的方法。這種方法可以加速鑄件內(nèi)部原子的擴(kuò)散和重新排列，從而去掉或降低殘余應(yīng)力。然而，熱時(shí)效法需要消耗大量的能源和成本，且處理時(shí)間較長(zhǎng)，不適用于大型或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件。

3、振動(dòng)時(shí)效法。振動(dòng)時(shí)效法是一種利用振動(dòng)能量來(lái)去掉或降低鑄件殘余應(yīng)力的方法。該方法通過(guò)激振器對(duì)鑄件施加周期性外力，使其產(chǎn)生共振。在共振狀態(tài)下，鑄件內(nèi)部的微觀組織發(fā)生晶格錯(cuò)位蠕變，從而去掉或降低殘余應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、耗能低、處理速率不錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，是目前普遍應(yīng)用的去掉殘余應(yīng)力的方法。

4、特別沖擊法。特別沖擊法是利用高頻聲波對(duì)鑄件進(jìn)行沖擊處理，使其內(nèi)部產(chǎn)生塑性變形和微觀組織變化，從而去掉或降低殘余應(yīng)力。這種方法具有處理速度不慢、效果不錯(cuò)、對(duì)鑄件表面質(zhì)量影響小等優(yōu)點(diǎn)。然而，特別沖擊法需要技術(shù)的設(shè)備和操作技能，且處理成本相對(duì)較不錯(cuò)。

5、優(yōu)化鑄造工藝。通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝來(lái)降低或去掉殘余應(yīng)力是一種根本性的方法。例如，采用正確的模具設(shè)計(jì)、優(yōu)化澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、選擇適當(dāng)?shù)蔫T造材料和澆注方法等，都可以降低鑄件中的殘余應(yīng)力。此外，還可以通過(guò)熱處理等后續(xù)加工措施來(lái)進(jìn)一步去掉或降低殘余應(yīng)力。

6、表面處理技術(shù)。表面處理技術(shù)如噴丸、噴砂、滾壓等也可以用來(lái)去掉或降低鑄件表面的殘余應(yīng)力。這些技術(shù)通過(guò)對(duì)鑄件表面進(jìn)行機(jī)械處理，使其產(chǎn)生塑性變形和微觀組織變化，從而去掉或降低表面的殘余應(yīng)力。表面處理技術(shù)不僅可以提升鑄件的表面質(zhì)量，還可以增強(qiáng)其不怕乏性能。