铸件在冷却过程相变应力的情况

　　铸件在冷却过程中有的要经历合金的固态相变，相变时金属的比较发生变化，例如碳钢由δ相向γ相转变体积缩小，γ相发生共析转变时，体积增大。（铸件含：机床铸件、灰铁铸件）
　　灰铁铸件和球墨铸件的共析转变和可锻铸铁进行石墨化退火时，体积也增大。钢、铁的各种金相组织的密度和比容。假如铸件各部分温度一致，固态相变时发生，则不可能产生宏观应力，而只能有微观应力。当相变温度高于塑一弹性转变的临界温度tk时，相变时合金处于塑性状态，即使铸件的各部分有温度存在，所产生的相变应力也不大，并会逐渐减小（松弛）乃至消失；若铸件相变温度低于tk、而且铸件各部分温差较大。各部分相变时间不同时，则会引起宏观相变应力，由于相变时间不同，相变应力可能成为临时应力或残余应力。
　　1、有残余相变应力的情况
　　铸件薄壁部分发生固态相变时，厚壁部分还处于塑性状态，若相变时新相的比容大于旧相的比容，则相变时薄壁部分膨胀，而厚壁部分受到塑性拉伸，结果铸件内部只产生很小的拉应力，且随时间延长而逐渐消失。铸件继续冷却，厚壁部分发生相变而增大体积，由于已处于弹性状态，薄壁部分将被内层弹性拉伸，而形成拉应力。而厚壁部分被外层弹性压缩而形成压应力，在这种条件下，残余相变应力和残余热应力符号相反，可以互相抵消。
　　2、有临时相变应力的情况
　　当机床铸件薄壁部分放生固态相变时，厚壁部分已处于弹性状态，若新相比容大于旧相，则厚壁部分受弹性拉伸形成拉应力，而薄壁部分被弹性压缩形成临时压应力。这时相变应力符号和热应力符号相同，即应力叠加。铸件继续冷却至厚壁部分发生相变时，比容增大发生膨胀，使前一段所形成的相变应力消失。
　　由此可见，具有固态相变的合金，当新旧相比容差别大，切相变应力符号和热应力符号相同时，两种应力叠加的结果，可能导致铸件开裂、变形，所以无论是临时相变应力还是残余相变应力都应注意研究，尽量影响。