铸造磷青铜套热装后整体收缩，求指点方向

LIAOYAO

下午再网搜后大概有个方向，辅以前后尺寸变化与体积变化值来判断，俺会朝铸造缺陷方面去找问题。

尺寸变化：（非精密测量值，TESA 0.02mm附表卡尺测，仅供粗略判断用）
初始外径 72.15 ；收缩后外径 71.8  收缩比 0.485%
初始内径 59.0   ；收缩后内径 58.5  收缩比 0.847%

海鹏.G

个人猜测，

过盈量太大，热装温度不够，铜套热后塑性变形。这个热装过程，应该不是“咣当”一下进去的吧？这个过盈量，要损失钢套热处理性能了（如果有热处理）

zerowing

LIAO大能否提供下钢套的尺寸数值，包括公差。
按照目前的数据看，如果钢套存在下偏差使得装配钢套的内径尺寸小于71.7。那么最终的铜套整体变形可能来自于磷青铜的蠕变性。
但按照帖子中的数据，过盈量只有0.23~0.26，因此以72.15计算最终变形后尺寸也不应小于71.9。因此，如果最终尺寸为71.8的话，这种收缩变化就应该是源于应变性之外的变形原因。加之磷青铜的热导能力较高，因此，可以考虑装配冷却中的部分蠕变+热应力变形。这点，可以通过针对高度方向上不同位置的内径测量进行比对。如果出现收颈显现，则可认定为热应力变形为成因之一。
查了下铜合金相图，目前基本排除相变可能。磷青铜的锡含量不高，不会在180度左右出现相变。固可以不考虑金相影响。
另，亦不认为属于铸造缺陷。因为尺寸变化量上看，铸造缺陷的影响不应超过过盈配合量上限。
个人观点。有待校验。

kingreader

  不是很懂，但您给的信息就是挤压变形；速冷情况间隙符合，自然冷却间隙偏大，如果不是挤压不知道什么原因。

螺旋线

楼主试试冷装工艺，买干冰就好了。

相当帅的卒

我这一般冷装，液氮，过盈量20丝可以的

LIAOYAO

外出中，使用手机在回复，有重复或漏字的，请见谅。

frazil

大致看了一下，对描述还有点糊涂。
不过大致想想可能是如此：
1、在热装过程中，实际上发生铜套与钢套的接触。此时，钢套内孔冷却速度高于外径，孔径减小速度变慢；铜套表面被加热，发生膨胀。印象中铜的线膨胀系数应当大于钢，这样会引起铜的被过度的压缩（比理论的要大）。
2、然后继续冷却，钢的内孔由于冷却速度较快，实际上杨氏模量是与温度有关系的，屈服应力也与温度有关系。因此，钢内孔最终是减小不到理论值的。铜的外径收缩又要小于理论值（高温被压缩），因此，会出现过盈量比理论要小的情况。
3、铜套的内径变化，铜套的壁厚并不是远远大于内孔尺寸，不可以被认为是厚壁件，内外径的受力是相互影响对方的变形的。上述不正常的影响也会对内径产生不正常的影响。只是程度的大小。
4、另外，铸件如果有缩孔，又为过盈量减小起到了促进作用。
所以，个人认为，此铸件应当从以下几部分考虑：
1、不同材料、不同温度的线膨胀系数的影响
2、温度非均匀变化与均匀变化的温度场之间的计算差异
3、圆筒件在变化的分均匀温度场的动态作用下的受力过程分析
4、铸件缩孔的影响
5、此领域应当属于精密机械中机械热变形理论在装配中的作用
6、根据理上分析，建议冷装，理论上会好一些
以上纯属个人观点，如有偏差，还请慢砸

三脚猫

干过轴承(内径大概300左右,记不清了)热套到轴上,轴承放入热柴油池内加热到120度左右,轴承内孔超大0.15左右,套到轴上,自然泠却

    铜有一个特点：即加工硬化，
    铜和钢进行淬火处理其结果不同，铜会变软－应该叫退火处理或叫软化处理。请测下前后硬度变化
    黄铜冷加工产生残余应力，会导致应力腐蚀，产生季节性碎裂现象。低温退火的主要目的在于消除残余应力，因此低温退火温度应尽量低，以避免材料的软化。对于锡磷和锌白铜低温退火还可显著提高硬度。

不清楚钢套套到铜套外还是铜套套到钢套外?是钢套套到铜套外吧,

计算下钢套的加热温度,尽可能低点
190°C~200°C对铜来说是退火温度
铜线膨胀系数18(x0.000001/°C)=0.000018mm/°C  
<有三种(线面体)的膨胀系数,此系数可能选错了>
△=0.000018*200*72=0.26mm
先箅外径体积变化,再反算出直径变化,请你自已核算

http://wenku.baidu.com/link?url=3IhF7U4WvlDrdLkAU_sIRSn8aYqF263XB-NLUoWSbOzKY3CNJxKwnFHjGLC9JWmCmMn0s8wy1chf7jMdbtrVz_hk9KRmwN4pAbOzw6j7-Xe

http://www.doc88.com/p-5894409536368.html

供参考
受热,铜材料变软,零件外径尺寸理应变大,但受钢套内径限制,产生塑性变形零件外径尺寸是铜套的内径尺寸,泠却后零件外径尺寸回缩,即过盈量减小.
建议铜套冷缩(硬度反而提高)
或钢套的加热温度尽可能低点

螺旋线

三脚猫 发表于 2015-12-22 01:33
干过轴承(内径大概300左右,记不清了)热套到轴上,轴承放入热柴油池内加热到120度左右,轴承内孔超大0.15左右, ...

楼主说了，钢套加热到190度到200度。很显然是钢套在外，铜套在内。
象这种双金属滑动轴承，如果铜层设计得薄，那选择离心浇注是妥当的。
壁厚的选择冷装是妥当的。
楼主纠结其实是在那个壁厚的热装就没事，主要是这个。
正是基于这个现象，来解释这个结果，俺是这么理解的：
先做等温，常温的钢套，铜套，到等温条件下，比如140度。那钢套的内径是多少？铜套外径是多少？
此时，强行“压”入，铜套会如何变形？此时，壁厚会有什么影响？
钢和铜的热膨胀系数，就算是合金的影响，也得差超过20%。