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四、減小應(yīng)力的途徑
減小鑄造應(yīng)力的主要途徑是針對鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在制定鑄造工藝時，盡可能地減小鑄件在冷卻過程中各部分的溫差，提高鑄型和型芯的退讓性，減小機(jī)械阻礙?？刹捎靡韵戮唧w措施：
1、合金方面
在零件能滿足工作條件的前提下，選擇彈性模量和收縮系數(shù)小的合金材料。
2、鑄型方面
為了使鑄件在冷卻過程中溫度分布均勻，可在鑄件厚實(shí)部分放置冷鐵，或采用蓄熱系數(shù)大的型砂，也可對鑄件特別厚大部分進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，即在鑄件冷卻過程中，向事先埋沒在鑄型內(nèi)的冷卻器吹入壓縮空氣或水氣混合物，加快厚大部位的冷卻速度。也可在鑄件冷卻過程中，將鑄件厚壁部位的砂層減薄。
預(yù)熱鑄型可減小鑄件各部分的溫差。在熔模鑄造中，為了減小鑄造應(yīng)力和裂紋等缺陷，型殼在澆注前被預(yù)熱到600～900℃。
為了提高鑄型和型芯的退讓性，應(yīng)減小砂型的緊實(shí)度，或在型砂中加入適量的木屑、焦炭等，采用殼型或樹脂砂型，效果尤為顯著。
采用細(xì)面砂和涂料，可以減小鑄型表面的摩擦力。
3、澆注條件
內(nèi)澆口和冒口的位置應(yīng)有利鑄件各部分溫度的均勻分布，內(nèi)澆口布置要同時考慮溫度分布均勻和阻力最小的要求。
鑄件在鑄型內(nèi)要有足夠的冷卻時間，尤其是采用水爆清砂時，不能打箱過早，水爆溫度不能過高。但對一些形狀復(fù)雜的鑄件，為了減小鑄型和型芯的阻力，又不能打箱過遲。
4、改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)
避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中，鑄件壁厚差要盡可能地小，厚薄壁連結(jié)處要合理地過渡，熱節(jié)要小而分散。
五、消除殘余應(yīng)力的方法
鑄件中的殘余應(yīng)力可以通過以下一些方法消除。
1、人工時效(artificial ageing)
去除殘余應(yīng)力的熱處理溫度和保溫時間應(yīng)根據(jù)合金的性質(zhì)、鑄件結(jié)構(gòu)以及冷卻條件不同而作不同的規(guī)定。但一般規(guī)律是將鑄件加熱到彈塑性狀態(tài)，在此溫度下保溫一定時間，使應(yīng)力消失，再緩慢冷卻到室溫。
確定熱處理規(guī)范應(yīng)注意的是，在鑄件升溫和冷卻過程中力求其各處溫度均勻，以免溫差過大產(chǎn)生附加應(yīng)力，造成鑄件變形或冷裂。為此，鑄件升溫，冷卻速度不宜過快，但從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，為了提高生產(chǎn)效率，加熱和冷卻速度均不應(yīng)過小，保溫時間不易過長，要根據(jù)具體情況制定既有較高生產(chǎn)效率，又不產(chǎn)生較大附加熱應(yīng)力的最佳熱處理規(guī)范。在確定某合金鑄件的熱處理規(guī)范時，可用同種合金鑄成許多尺寸相同的環(huán)形試樣，環(huán)上開有同樣尺寸的缺口，并在缺口處楔入楔形鐵，使環(huán)處于應(yīng)力狀態(tài)(圖9—3)，然后將試樣放入加熱爐內(nèi)按不同規(guī)范退火。退火后去掉楔鐵，根據(jù)缺口大小，可知應(yīng)力減小程度。楔鐵能自由地從缺口中取出的規(guī)范為最佳熱處理規(guī)范。
2、自然時效(natural ageing)
將具有殘余應(yīng)力的鑄件放置在露天場地，經(jīng)數(shù)月至半年以上，應(yīng)力慢慢自然消失，稱此消除應(yīng)力方法為自然時效。
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