铸造残余应力的形成与分类

  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。

  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。

  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。

  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。

  构件铸造残余应力的产生，是由于热应力和受构件的形状尺寸与铸造技术等的影响而引起的结构应力以及材料的组织与成分的不均匀而引起的组织应力等的综合作用的结果。其中，由于构件在凝固、冷却时而形成的结构应力，不仅与构件各部分壁厚的不均匀和形状的非对称性等有关，而且还与浇铸和造型等技术有关。

  从铸造残余应力产生的实际情况来看，构件的形状和所用材料的性质及铸造技术等都是重要的影响因素，因而铸造残余应力产生的情况是复杂的，下面仅就最简单的模型说明结构条件所决定的残余应力。这种残余应力分三种，在构件界面内保持平衡而存在的残余应力，构件间相互保持平衡而存在的残余应力，由于铸造型砂的阻抗而产生的残余应力。我们以后会针对这三种铸造残余应力分别做详细的介绍。