残留応力金属鋳物これは、金属部品の性能と寿命に影響を与える可能性がある重要な問題です。これらの応力を予測して管理することは、最終製品の品質と耐久性を確保するために非常に重要です。
鋳物の残留応力予測
鋳物の残留応力は、有限要素解析 (FEA) などの計算手法を使用して予測できます。これらのシミュレーションでは、凝固や冷却など、鋳造中の熱プロセスと機械プロセスが考慮されます。
残留応力の形成を軽減する
鋳物における残留応力の形成を軽減するには、いくつかのアプローチを使用できます。制御された冷却は 1 つの方法であり、鋳造物を均一な速度で冷却して収縮差を防ぎます。鋭い角や厚い部分は応力が集中しやすいため、鋳造設計を最適化してこれらの部分を避けることも役立ちます。さらに、より均一な凝固を達成するために合金組成を変更すると、応力を軽減できます。
残留応力の検出
鋳物の残留応力の検出は、さまざまな非破壊検査方法によって実現できます。 X 線回折 (XRD) は、材料内の結晶面の間隔を測定して応力状態を判断する一般的な手法です。超音波試験は、応力を示す材料特性の変化を検出するために使用することもできます。ひずみゲージを適用すると、表面ひずみを直接測定できます。
鋳鉄鋳物の応力緩和
残留応力を除去するには鋳鉄、アニーリングは広く使用されている方法です。これには、鋳物をその融点よりも低い温度に加熱し、応力を緩和するためにその温度に保持し、その後ゆっくりと冷却することが含まれます。このプロセスにより、材料特性を大きく変えることなく内部応力を緩和できます。
鋳鋼品の応力緩和
のために鋼鉄インベストメント鋳造、応力除去焼鈍も効果的です。このプロセスは鋳鉄の場合と似ていますが、鋼の熱特性が異なるため、一般に必要な温度はより高くなります。加熱と冷却を制御することは、プロセス中の新たな応力の導入を防ぐために重要です。
非鉄合金鋳物の応力緩和
アルミニウムや銅合金などの非鉄合金も、性能を向上させるために応力緩和が必要です。これらの材料は通常、鉄金属と同様の熱的方法によって応力を緩和しますが、多くの場合、より低い温度で行われます。さらに、一部の非鉄合金は、機械的振動を使用して内部応力を再配分し、緩和する振動応力緩和などの機械的応力緩和技術の恩恵を受けることができます。
投稿日時: 2024 年 11 月 22 日