合金的鑄造性能-資料下載頁(yè)
2025-08-15 23:48本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)力和變形影響因素 鑄造裂紋 ? d) 鑄造應(yīng)力和變形影響因素 ? d) 鑄造應(yīng)力和變形影響因素 合金的凝固與收縮 e) 鑄造應(yīng)力和變形控制 合金的凝固與收縮 ? f) 鑄造應(yīng)力和變形控制 f) 消除鑄造應(yīng)力方法 鑄造合金的偏析和吸氣性 1）偏析 2）偏析的種類 3) 晶內(nèi)偏析來(lái)源及消除 4）區(qū)域偏析 5）比重偏析 6） 鑄件中的氣孔 鑄造合金的偏析和吸氣性 1）偏析 所謂鑄造偏析就是液態(tài)合金在鑄型中凝固以后，鑄件斷面上各個(gè)部分及晶粒與晶界之間存在化學(xué)成分的不均勻現(xiàn)象。 2）偏析的種類 晶內(nèi)偏析、區(qū)域偏析和比重偏析 鑄造合金的偏析和吸氣性 3)晶內(nèi)偏析來(lái)源及消除 晶內(nèi)偏析，又叫樹枝晶偏析。其特征是 在一個(gè)晶粒范圍內(nèi)，晶內(nèi)和晶界處的化學(xué)成分不一致， 熔點(diǎn)高的組元往往多分布于晶內(nèi)，而熔點(diǎn)低的組元?jiǎng)t往往多分布于晶界。如錫青銅鑄件，晶粒內(nèi)含銅多，而晶界處含錫多。 一般的產(chǎn)生晶內(nèi)偏析，有兩個(gè)條件： （ 1） 具有一定結(jié)晶溫度范圍的合金； （ 2） 在凝固過(guò)程中，合金原子的擴(kuò)散速度小于結(jié)晶速度。 因?yàn)楹辖鸬慕Y(jié)晶溫度范圍愈寬、鑄件的冷卻或結(jié)晶速度愈快，則晶內(nèi)偏析愈嚴(yán)重。為防止晶內(nèi)偏析，可以采用細(xì)化晶粒的措施，以縮短原子的擴(kuò)散距離；或適當(dāng)提高澆溫，以延緩冷卻速度，以達(dá)到延長(zhǎng)原子的擴(kuò)散時(shí)間等。對(duì)已產(chǎn)生晶內(nèi)偏析的鑄件，可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)散退火來(lái)減輕晶內(nèi)偏析。 鑄造合金的偏析和吸氣性 4） 區(qū)域偏析 ? 區(qū)域偏析是指在鑄件的整個(gè)斷面上，各部位的成分不一致的現(xiàn)象。主要因合金進(jìn)行選擇凝固所引起。區(qū)域偏析又分正向偏析和逆向偏析兩類。 ? 正向偏析是指鑄造合金中，熔點(diǎn)較低的組元集中分布在鑄件的中心或上部區(qū)域，其含量從鑄件的先凝固區(qū)到其后凝固區(qū)逐漸遞增。 ? 負(fù)向偏析則正好相反，熔點(diǎn)較低的組元集聚在鑄件邊緣。如硅黃銅鑄件易出現(xiàn)正向偏析，即鑄件中心含硅量較高；錫青銅件則易產(chǎn)生逆向偏析，即鑄件表層中錫含量較多。 鑄造合金的偏析和吸氣性 一般的，具有一定結(jié)晶溫度范圍的合金，均會(huì)產(chǎn)生一定程度的區(qū)域偏析，只是結(jié)晶溫度范圍較小的合金，傾向于產(chǎn)生正向偏析；而結(jié)晶溫度范圍較寬的結(jié)晶時(shí)形成發(fā)達(dá)的樹枝晶的合金，則易產(chǎn)生逆向偏析。如錫青銅件表面的“ 錫汗 ” ，就是當(dāng)錫青銅表面先凝固一層硬殼后，由于某種應(yīng)力的作用，硬殼出現(xiàn)裂紋，殼內(nèi)未凝固的低熔點(diǎn)組元（錫）占多數(shù)的液態(tài)合金被擠出殼外而停留在鑄件表面形成的。 即使采用均勻化擴(kuò)散退火也無(wú)法消除區(qū)域偏析，因?yàn)槠鲈匦杞?jīng)長(zhǎng)距離的擴(kuò)散，故區(qū)域偏析應(yīng)以預(yù)防為主，一般有以下措施： ? （ 1） 選擇成分合適的合金； ? （ 2） 合理的鑄件結(jié)構(gòu)，即避免厚大斷面； ? （ 3） 正確控制冷卻速度。 鑄造合金的偏析和吸氣性 5）比重偏析 由于合金中組元比重的不同所引起的偏析，叫比重偏析。比重偏析的產(chǎn)生，有以下幾種情況： ? （ 1）合金中的兩組元在液態(tài)下互不相溶，如銅 鋁合金，當(dāng)此類合金在液態(tài)放置過(guò)久時(shí)，將發(fā)生分層現(xiàn)象，比重大的組元沉在下面，比重小的組元浮在上面。 ? （ 2）液態(tài)合金在攪拌不均的情況下，由于選擇凝固所生成的晶體，其比重與母液不同，或上浮或下沉，形成比重偏析。如巴氏合金中的鉛基合金或錫基合金的偏析。 ? （ 3）鑄件的凝固方向也會(huì)影響比重偏析。若鑄件的凝固順序是自下而上，對(duì)于初生晶的比重較大的合金而言，其比重較小的低熔點(diǎn)相很容易上浮，會(huì)加劇比重偏析；反之，當(dāng)初生晶體的比重較小時(shí)，會(huì)減輕比重偏析。 鑄造合金的偏析和吸氣性 6） 鑄件中的氣孔 ? （ 1）侵入性氣孔 侵入性氣孔是由于鑄型表面聚集的氣體侵入金屬液中而形成的孔洞。多位于鑄件的上表面附近，尺寸較大，呈橢圓形或梨形，孔壁光滑，表面有光澤或有輕微氧化色。 ? （ 2）析出性氣孔 析出性氣孔是溶解在金屬液中的氣體，在凝固時(shí)由金屬液中析出而未能逸出鑄件所產(chǎn)生的氣孔。其特征是尺寸細(xì)小，多而分散，形狀多為圓形、橢圓形或針狀，往往分布于整個(gè)鑄件斷面內(nèi)。 ? （ 3）反應(yīng)性氣孔 澆入鑄型中的金屬液與鑄型材料、型芯撐、冷鐵或溶渣之間，因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而形成的氣孔，統(tǒng)稱反應(yīng)性氣孔。這種氣孔經(jīng)常出現(xiàn)在鑄件表面層下1mm2mm處，孔內(nèi)表面光滑，孔徑 1mm3mm。 侵入性氣孔 析出性氣孔 析出性氣孔 反應(yīng)性氣孔 鑄造模擬軟件 鑄件 鑄造模型 疏松和氣孔分布模擬 溫度場(chǎng)模擬 充型過(guò)程模擬 缺陷容易出現(xiàn)位置 三、鑄錠結(jié)構(gòu)及其控制 整模造型
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