合金的鑄造性能-全文預(yù)覽
【正文】 部設(shè)置冒口，則縮孔將移到冒口中。 危害縮孔和縮松會(huì)減小鑄件的有效承載面積，并在該處造成應(yīng)力集中，從而降低力學(xué)性能。 在常用合金中，鑄鋼的收縮率最大，灰鑄鐵的收縮率最小。 ③固態(tài)收縮 即從凝固終了溫度至室溫之間，合金處于固態(tài)下的收縮。 合金由澆注溫度冷卻到室溫的收縮經(jīng)歷了以下三個(gè)階段： ①液態(tài)收縮 即從澆注溫度到開始凝固的液相線溫度之間，合金處于液態(tài)下的收縮。原子集團(tuán)內(nèi)部的原子呈有序排列，但原子間距比固態(tài)時(shí)大。若鑄件的度梯度由小變大，則其對(duì)應(yīng)的凝固區(qū)由寬變窄?！ ¤T件的凝固與鑄造缺陷的關(guān)系： 一般說來，逐層凝固有利于合金的充型及補(bǔ)縮，便于防止縮孔和縮松；糊狀凝固 時(shí)，難以獲得組織致密的鑄件。這種凝固方式稱為逐層凝固。其中，對(duì)鑄件 質(zhì)量影響較大的主要是 液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄。合金的鑄造性能——合金的凝固與收縮1 合金的凝固與收縮 （1）凝固與收縮的定義 凝固物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。 ⑤ 對(duì)合金液進(jìn)行去氣處理。因?yàn)閴毫Φ母淖冎苯佑绊懙綒怏w的析出。成彌散狀的氣孔還可促使顯微縮松的形成，降低鑄件的氣密性。 (3)反應(yīng)性氣孔 澆入鑄型中的合金液與鑄型材料、芯撐、冷鐵所含水分、銹蝕等或熔渣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而 產(chǎn)生氣體，從而使鑄件內(nèi)形成的氣孔，稱為反應(yīng)性氣孔。 (1)析出性氣孔 溶解于合金液中的氣體在冷凝過程中，因氣體溶解度下降而析出，來不及排除，鑄件因此而形成的氣孔，稱為析出性氣孔。氣體在合金液中的溶解度較在固體中大得多。 密度偏析(舊稱比重偏析)——是指鑄件上、下部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，是宏觀偏析的一種。凡形成固溶體的合金在結(jié)晶過程中，只有在非常緩慢的冷卻條件下，使原子充分?jǐn)U散，才能獲 得化學(xué)成分均勻的晶粒。合金的鑄造性能——合金的偏析 合金的偏析 偏析——在鑄件中出現(xiàn)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)，鑄件 的壁厚必須大于最小允許值；有的鑄件則需要設(shè)計(jì)流動(dòng)通道；在大平面上設(shè)置筋條。因此，原則上說，在保證足夠流動(dòng)性的前提下，應(yīng)盡可能降低澆注溫度。 (3)澆注條件 ①澆注溫度 澆注溫度對(duì)金屬液的充型能力有決定性的影響。因此，預(yù)熱鑄型是金屬型鑄造中必須 采取的工藝措施之一。鑄型材料的導(dǎo)熱率 、比熱容和密度越大，其蓄熱能力越強(qiáng)，對(duì)金屬液的激冷能越力就強(qiáng)，金屬液保持流動(dòng)的時(shí)間 就越短，充型能力就越差。具有共晶成分的合金(如碳的質(zhì)量 %的鐵碳合金等)是在恒溫下凝固的，凝固層的內(nèi)表面比較光滑，對(duì)后續(xù)金屬液的流動(dòng)阻力較小，加之共晶成 分合金的凝固溫度較低，容易獲得較大的過熱度，故流動(dòng)性好；除共晶合金和純金屬以外，其他成分合金的凝固是在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，鑄件截面中存在液、固并存的兩相區(qū)，先產(chǎn)生的樹枝狀晶體對(duì)后續(xù)金屬液的流動(dòng)阻力較大，故 流動(dòng)性有所下降。對(duì)于同一種合金，也可以用流動(dòng)性試樣來考察各種鑄造工藝因素的變動(dòng)對(duì) 其充型能力的影響。 它屬于合金的固有性質(zhì)，取決于合金的種類、結(jié)晶特點(diǎn)和其他物理性質(zhì)(如粘度越小，熱容量越大；導(dǎo)熱率越小，結(jié) 晶潛熱越大；表面張力越小，則流動(dòng)性越好)。其間存在著液態(tài)合金的流動(dòng)及其與鑄型之間 的熱交換等一系列物理、 化學(xué)變化，并伴隨著合金的結(jié)晶現(xiàn)象。 合金的鑄造性能包括： 因此，在選擇鑄造零件的材料時(shí)，應(yīng)在保證使用性能的前提下，盡可能選用鑄造性能良好的材料。 研究之必要合金鑄造性能的好壞，對(duì)鑄造工藝過程、鑄件質(zhì)量以及鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都有顯著的影響。因此，充分認(rèn)識(shí)合金的鑄造性能是十分必要的。 液態(tài)合金充型過程是鑄件形成的第一個(gè)階段。 3 影響合金充型能力的因素及工藝對(duì)策 (1)合金的流動(dòng)性 定義流動(dòng)性是指液態(tài)合金的流動(dòng)能力。 常用鑄造合金中灰鑄鐵、硅黃銅流動(dòng)性最好，鑄鋼最差。 合金的化學(xué)成分決定了它的結(jié)晶特點(diǎn)，而結(jié)晶特點(diǎn)對(duì)流動(dòng)性的影響處于支配地位。 (2)鑄型性質(zhì) ?、勹T型的蓄熱系數(shù) 它表示鑄型從其中的金屬液吸取并存儲(chǔ)熱量的能力。例如，在金屬型鑄造鋁合金鑄件時(shí)，將鑄型溫度由340 ℃提高到520℃，在相同的澆注溫 度(760℃)下，螺旋線試樣長(zhǎng)度由525mm增至 950mm。因此，為提高型(芯)砂的透氣 性，在鑄型上開設(shè)通氣孔是十分必要且經(jīng)常應(yīng)用的工藝措施。但是，隨著澆注溫度的提高，合金的吸氣、氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，總收縮量增加，反而易產(chǎn)生氣孔、縮孔、粘砂等缺陷，鑄件結(jié)晶組織也變得粗大。 (4)鑄件結(jié)構(gòu) 當(dāng)鑄件的壁厚過小、壁厚急劇變化或有較大的水平面等結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)使合金
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