精密铸件工艺中冷却操作的细节

      精密铸件的应用范围越来越广，加工工艺也越来越多，其中冷却过程是必不可少的过程，有的还要经历合金的固相转变，在此过程当中金属的对比发生变化，比如碳钢的体积从δ相变为γ相，γ相变为共析时体积增大。

      但如果精密铸件各部位温度相同，固相转变时可能不会出现微应力，只有微应力。当相变温度高于塑性-弹性转变的临界温度时，合金在相变过程当中处于塑性状态。即使铸件各部位有温度，相变应力也很小，会逐渐下降甚至消失。

    如果精密铸件的相变温度低于临界温度，铸件各部分温差较大，且各部分相变时间不同，会引起微观相变应力，由于相变时间不同，相变应力可能变成临时应力或残余应力。

     当精密铸件薄壁部分发生固相转变时，厚壁部分仍处于塑性状态。在相变过程当中，如果新相的比容大于旧相的比容，则薄壁部分膨胀，而厚壁部分塑性拉伸。结果，在铸件中仅出现小的拉伸应力，并随着时间的延长而逐渐消失。在这种情况下，如果铸件继续冷却，厚壁零件将经历相变并增加其体积。由于已经处于弹性状态，薄壁部分会被内层弹性拉伸，形成拉应力。然而，厚壁部分被外层弹性压缩以形成压缩应力。在这种情况下，残余相变应力和残余热应力具有相反的符号，可以相互抵消。

     当精密铸件薄壁部分释放固相转变时，厚壁部分已经处于弹性状态。如果新比容大于旧相，厚壁部分受到弹性拉伸形成拉应力，薄壁部分受到弹性收缩形成临时压应力。此时相变应力的符号与热应力的符号相同，即应力叠加。当精密铸件连续冷却至厚壁部分发生相变时，比容增大并膨胀，使前一段形成的相变应力消失。