Preostalo naprezanje umetalni odljevcije značajan problem koji može utjecati na performanse i dugovječnost metalnih komponenti. Predviđanje i upravljanje tim naprezanjima ključno je za osiguranje kvalitete i trajnosti konačnog proizvoda.
Predviđanje zaostalog naprezanja u odljevcima
Zaostalo naprezanje u odljevcima može se predvidjeti pomoću računalnih metoda kao što je analiza konačnih elemenata (FEA). Ove simulacije razmatraju toplinske i mehaničke procese tijekom lijevanja, uključujući skrućivanje i hlađenje.
Smanjenje stvaranja zaostalog naprezanja
Kako bi se smanjilo stvaranje zaostalog naprezanja u odljevcima, može se primijeniti nekoliko pristupa. Kontrolirano hlađenje je jedna metoda, gdje se odljevak hladi jednakom brzinom kako bi se spriječilo diferencijalno sažimanje. Optimiziranje dizajna odljevka kako bi se izbjegli oštri kutovi i debeli dijelovi također može pomoći, jer su ta područja sklona većim koncentracijama naprezanja. Dodatno, modificiranje sastava legure kako bi se postiglo ravnomjernije skrućivanje može smanjiti stres.
Detekcija zaostalog naprezanja
Detektiranje zaostalog naprezanja u odljevcima može se postići različitim metodama ispitivanja bez razaranja. Difrakcija rendgenskih zraka (XRD) uobičajena je tehnika kojom se mjeri razmak između kristalnih ravnina u materijalu kako bi se odredilo stanje naprezanja. Ultrazvučno ispitivanje također se može koristiti za otkrivanje promjena u svojstvima materijala koje ukazuju na stres. Mjerači naprezanja mogu se primijeniti za izravno mjerenje površinskih naprezanja.
Ublažavanje naprezanja u odljevcima od lijevanog željeza
Za uklanjanje zaostalog naprezanja ulijevano željezo, žarenje je široko korištena metoda. To uključuje zagrijavanje odljevka na temperaturu ispod njegove točke taljenja, držanje na toj temperaturi kako bi se omogućilo popuštanje naprezanja, a zatim ga polako hladiti. Ovaj proces omogućuje smanjenje unutarnjih naprezanja bez značajnog mijenjanja svojstava materijala.
Ublažavanje naprezanja u čeličnim odljevcima
Začelični liveni odljevci, žarenje za ublažavanje stresa također je učinkovito. Proces je sličan onom za lijevano željezo, ali su uključene temperature općenito više zbog različitih toplinskih svojstava čelika. Kontrolirano zagrijavanje i hlađenje ključni su za sprječavanje uvođenja novih naprezanja tijekom procesa.
Ublažavanje naprezanja u odljevcima od neželjeznih legura
Legure obojenih metala, kao što su legure aluminija i bakra, također zahtijevaju smanjenje naprezanja kako bi se poboljšala njihova izvedba. Ovi se materijali obično oslobađaju naprezanja toplinskim metodama sličnim željeznim metalima, ali često na nižim temperaturama. Osim toga, neke legure obojenih metala mogu imati koristi od mehaničkih tehnika ublažavanja naprezanja, kao što je vibracijsko ublažavanje naprezanja, koje koristi mehaničke vibracije za preraspodjelu i ublažavanje unutarnjih naprezanja.
Vrijeme objave: 22. studenoga 2024