铸件中的内应力是如何形成的.

金属的液态成型常称为铸造，铸造成形技术的历史悠久。早在5000多年前，我们的祖先就能铸造红铜和青铜制品。铸造是应用最广泛的金属液态成型工艺。它是将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。 铸造残余应力的形成 铸造残余应力是由铸造应力未得到释放而存在于铸件内部的，铸造应力是热应力、相变应力、机械阻碍应力的代数和。 1，热应力：铸件各部分冷却速度不同，造成各部分的收缩量不一样，但是铸件的各部分连成一个整体，因此在彼此之间会产生制约而产生应力。这种由线收缩受热阻碍引起的热应力，一般会成为铸件的残余应力。其大小与铸件的壁厚差异大小有关，铸件壁厚差异越大，残余应力就越大。 2，相变应力：铸件冷却过程发生固态相变的时间和程度不同，其体积变化也不一样，各处相互制约，由此会形成相变应力。相变应力一般会形成铸件的残余内应力。 3，机械阻碍应力：铸件冷却到弹性状态，由于受到机械阻碍而产生应力。如型砂的退让性太差，阻碍铸件收缩，会使铸件产生机械阻碍应力。 这种应力当机械阻碍消除后，部分应力会消失，但不会完全的消失，部分会形成铸件的残余内应力 在铸件的凝固以及以后的冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不断发生，如果这种收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，引起变形或开裂，这种缺陷的产生，将严重影响铸件的质量。 减少铸件产生残余应力 尽管铸件残余应力可以通过时效处理等方式进行消除和降低，但是时效处理并不能完全消除铸件的残余内应力。残余内应力的大小取决于原始残余应力的大小。分析铸件残余应力的成因，可以认为，凡是能够减少体积变化（收缩），降低阻碍的因素，均有利于降低铸件残余应力的产生。具体可以有以下措施： 1，在铸造工艺设计时可以通过分型面选择、浇注系统分布、冷铁和保温材料的应用等方式，使铸件实现同时凝固，以减少因铸件结构造成的冷却不均匀；提高砂型的退让性，减少铸型对铸件收缩的阻碍；适当增加铸件在铸型内的冷却时间减弱因空冷造成的各部分冷却不均匀。 2，铸铁件因碳元素石墨化时会产生膨胀，能减少铸件的收缩。熔炼控制时，在满足要求的前提下尽可能的提高碳当量，减少加入抑制石墨化的元素（如Cr、Mn等）。 3，铸件结构设计时，尽量避免铸件壁厚的差异过大，同时开设工艺孔，减缓铸件的收缩影响；材质选用方面，在满足使用要求的情况下，尽可能的选用收缩倾向小的材料，如灰铸铁件可选用牌号低一些的材质。