金屬工藝--熱加工工藝基礎(chǔ)01(編輯修改稿)
2025-03-11 14:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在合金結(jié)晶溫度范圍已定的前提下，凝固區(qū)的寬窄取決于鑄件內(nèi)外層之間的溫度差，若鑄件內(nèi)外層之間的溫度差由小變大，則其凝固區(qū)相應(yīng)由寬變窄。即增大溫度梯度可使合金的凝固方式向逐層凝固轉(zhuǎn)化；反之，鑄件的凝固方式向糊狀凝固轉(zhuǎn)化。 （ 2）合金的收縮性 合金的收縮 合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝帶來許多困難，會造成許多鑄造缺陷（如縮孔、縮松、裂紋、變形等）。 合金收縮的三個(gè)階段 （ 2）合金的收縮性 合金收縮引發(fā)的鑄造缺陷 合金收縮 固態(tài)合金冷卻 液態(tài)合金冷卻 液態(tài)收縮 凝固收縮 縮孔 : 恒溫下結(jié)晶 縮松 : 兩相區(qū)結(jié)晶 固態(tài)收縮 (線性收縮 ) 裂紋 變形 內(nèi)應(yīng)力 不同合金收縮率不同，鑄鋼的收縮率大約是灰鑄鐵的 2倍。 （ 2）合金的收縮性 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 縮孔的形成 : 純金屬、共晶成分和凝固溫度范圍較窄的合金，澆注后在型腔內(nèi)是由表及里的 逐層凝固 。在凝固過程中，如得不到合金液的補(bǔ)充，在鑄件最后凝固的地方就會產(chǎn)生縮孔。 二、鑄造缺陷分析與鑄件質(zhì)量控制 縮松的形成 : 鑄件最后凝固的收縮未能得到補(bǔ)足，或者結(jié)晶溫度范圍寬的合金呈 糊狀凝固 ，凝固區(qū)域較寬，液、固兩相共存，樹枝晶發(fā)達(dá)，枝晶骨架將合金液分割開的小液體區(qū)難以得到補(bǔ)縮所致。 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 縮孔縮松的特點(diǎn) : ? 縮孔總是集中出現(xiàn)在鑄件的上部或最后凝固的部位，其外形特征：內(nèi)表面粗糙，形狀不規(guī)則，多近于倒圓錐形。通?？s孔隱藏于鑄件的內(nèi)部，有時(shí)經(jīng)切削加工才能暴露出來?？s孔形成的主要原因是液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮。 ? 宏觀縮松多分布在鑄件最后凝固的部位，顯微縮松則是存在于晶粒之間的微小孔洞，縮松形成的主要原因也是液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮所致。 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 影響縮孔縮松形成的因素 : ? （ 1）合金成分：結(jié)晶溫度范圍越小的合金（傾向于逐層凝固）容易產(chǎn)生縮孔；而結(jié)晶溫度范圍越大的合金（傾向于糊狀凝固）容易產(chǎn)生縮松。 ? （ 2）澆注過程：澆注溫度、澆注速度等均影響合金的收縮過程。一般情況下，澆注溫度越高，形成縮孔的傾向大；澆注緩慢，縮孔的容積較小。 ? （ 3）鑄型條件：鑄型對縮孔、縮松的影響主要表現(xiàn)在鑄型對鑄件冷卻速度的影響上。鑄型激冷能力越大，縮松的容積越?。ㄆ扑橹? ）。 ? （ 4）鑄件結(jié)構(gòu)：鑄件的結(jié)構(gòu)直接關(guān)系著縮孔、縮松的形成，設(shè)計(jì)鑄件時(shí)必須考慮逐漸結(jié)構(gòu)的工藝合理性。 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 縮孔和縮松的防止 定向凝固原則 （順序凝固） 鑄件中讓遠(yuǎn)離冒口的地方先凝固，靠近冒口的地方次凝固，最后才是冒口本身凝固。實(shí)現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去。 原理 合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。 方法 合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。 冒口的概念 為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分，其主要作用之一是避免出現(xiàn)縮孔、縮松等。 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 定向凝固原則解決縮孔縮松 利用冒口和冷鐵實(shí)現(xiàn)定向凝固加大了鑄造成本，同時(shí)增大了產(chǎn)生變形、裂紋的傾向，主要用于必須補(bǔ)縮的場合，如鑄鋼件、鋁青銅等。 （ 1） 鑄件中的縮孔與縮松 內(nèi)應(yīng)力
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