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铸造合金的收缩性及缩孔的形成

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铸造合金的收缩性及缩孔的形成

发布日期:2019-02-21 编辑: 点击:

  液态合金当温度下降而由液态转变为固态时,因为金属原子由近程有序逐渐转变为远程有序,以及空穴的减少及消失,一般都会发生体积减少。液态合金凝固后,随温度的继续下降,原子间距离还要缩短,体积也近一步减少。铸造合金在液态、凝固和固态冷却的过程中,由于温度的降低而发生体积减小的现象,称为铸造合金的收缩性。

铸造件

    相对于传统铸造工艺,精密铸造能够获得相对准确地形状和较高的铸造精度。所谓精密铸造工艺,简单说就是用易熔材料制成可熔性模型,在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧,铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。


   (1)液态收缩   当液态合金从浇注温t浇冷却至开始凝固的液相线温度t液的收缩,由于合金处于液体状态,铸造件故称其为液态收缩,表现为型腔内液面的降低。


   (2)凝固收缩  对于具有一定温度范围的的合金,由液态转变为固态时,由于合金处于凝固状态,故称为凝固收缩。这类合金的凝固体收缩主要包括温度降低(于合金的结晶温度范围有关)和状态改变(状态改变时的体积变化)两部分。对于少数合金及金属,因其凝固体收缩率为负值,所以凝固时发生体积增大。(Bi、Si、Bi-Si合金和灰铸铁)。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。


   (3)固态收缩  当铸造合金从固相线温度t固冷却到室温t室的收缩,由于合金处于固体状态,故称为固态收缩。

铸造件

    铸造合金的液态收缩愈大,则缩孔形成的倾向愈大;合金的结晶温度范围愈宽,凝固收缩愈大,则缩松形成的倾向愈大。凡能促使合金减小液态和凝固期收缩工艺措施(如调整化学成分,降低浇注温度和减慢浇注速度,增大铸件的激冷能力,增加在铸件凝固过程中的补缩能力,对于灰口铸件可促进凝固期间的石墨化等),都有利于减小缩孔和缩松的形成。

铸造件

    精密铸造造各种合金的复杂的铸件,特别可以精密铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用精密铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。


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