一种确定灰铸铁离心铸型材料许用应力的方法

摘要

本发明属于离心铸造技术领域，具体涉及确定灰铸铁离心铸型材料许用应力的方法。灰铸铁在20℃的许用应力为[σ₂₀]＝σ_b20/N，N＝11～13；在400℃许用应力为[σ₄₀₀]＝σ_b400/N，N＝20～24；20℃～400℃范围内的许用应力[σ₁]是在[σ₂₀]及[σ₄₀₀]基础上，用插值法计算求得；400℃以上时，许用应力[σ₂]为[σ₄₀₀]乘以温度T时的抗拉强度值与400℃时抗拉强度值的比值k的乘积，再乘以400与温度T的比值的积。本发明建立了一种确定灰铸铁离心铸型材料许用应力的方法，为灰铸铁离心铸型的设计提供了较为可靠的依据，同时还为灰铸铁离心铸型破裂的安全事故定量分析奠定了基础。

主权项

一种确定灰铸铁离心铸型材料许用应力的方法，其特征在于，分段确定20℃～400℃范围内灰铸铁离心铸型材料的许用应力和400℃～700℃范围内灰铸铁离心铸型材料的许用应力；其中，20℃～400℃范围内灰铸铁离心铸型材料许用应力的确定，包括如下步骤：确定20℃时灰铸铁离心铸型材料的许用应力[σ₂₀]为$\left[{\sigma }_{20}\right]=\frac{{\sigma }_{b20}}{N}$式中，σ_b20为20℃时灰铸铁的抗拉强度，N为安全因数，取N＝11～13；确定400℃时灰铸铁离心铸型材料许用应力[σ₄₀₀]为$\left[{\sigma }_{400}\right]=\frac{{\sigma }_{b400}}{N},$式中，σ_b400为400℃时的抗拉强度，N为安全因数，取N＝20～24；其中，σ_b400根据如下公式求出：${\sigma }_{b400}=\frac{{\sigma }_{\mathrm{bn}}}{k}$σ_bn为20℃～700℃范围内，温度T时的抗拉强度值；k为20℃～700℃范围内，温度T时的抗拉强度值与400℃时抗拉强度值的比值；20℃～400℃范围内灰铸铁离心铸型材料在温度T时的许用应力[σ₁]根据如下公式求得：$\left[{\sigma }_1\right]=\frac{\left[{\sigma }_{400}\right]-\left[{\sigma }_{20}\right]}{380}·(T-400)+\left[{\sigma }_{400}\right];$确定400℃～700℃范围内灰铸铁离心铸型材料许用应力$\left[{\sigma }_2\right]=\left[{\sigma }_{400}\right]·\frac{{\sigma }_{\mathrm{bn}}}{{\sigma }_{b400}}·\frac{400}{T}=\left[{\sigma }_{400}\right]·k·\frac{400}{T};$当所述温度T为20℃～200℃，所述温度T时的抗拉强度值与400℃时抗拉强度值的比值k＝‑0.0002T+0.9604；当所述温度T为200℃～400℃，所述温度T时的抗拉强度值与400℃时抗拉强度值的比值k＝0.0004T+0.8225；当所述温度T为400℃～700℃，所述温度T时的抗拉强度值与400℃时抗拉强度值的比值k＝‑6×10^‑6T²+0.0039T+0.407。