为何自然时效后铸铁抗塑性变形能力会有所提高?这是由于在自然时效过程中,石墨附近应力集中的最大应i,由于产生了塑性变形而显著降低。同时这部分的金属基体也被强化,于是,该处的屈服极限在自然时效后提高了,从而又增加了铸铁材质的抗变形能力。只有再继续增加载荷应力时,才有可能在应力集中处超过已提高的屈服极限,而重新铸件发生新的塑性变形。重新开始的塑性变形,最初只出现在数量不大的局部范围内,即在那些石墨分布方向与应力作用方向垂直、应力集中系数最大的地方开始,然而随着荷载应力的增加,在越来越多的部位,因作用应力超过金属基体的屈服极限,而使塑性变形很快增加。
露天放置的铸件在经过许多个昼夜交替的过程中,温度变化可能很大,再加上酷暑严寒、剧烈的季节温度变化,会给铸件造成多次反复的温度应力。而且风吹、雨淋也会使铸件不同部位中温度发生急速的不均匀的变化。这种条件下放置的铸铁,在温度应力形成的过载下,就促使残余应力发生松弛,从而使其尺寸精度稳定化。这里所指的铸件一般皆属于壁厚差别较大、结构比较复杂的铸件。对于这类铸件,温度变化会引起相当大的温度应力。而对于形状简单、壁厚均匀的铸件,露天时效或在室内进行自然时效,差别就不那么明显。
自然时效时一种古老而有效的稳定化处理方法。世界上许多著名的精密机床生产厂都曾采用过这种方法。但是,这种方法,延长了生产周期,挤压资金,占地场地大,管理比较繁杂。所以逐渐不以此作为一种独立的时效方法。
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