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公司公告

均质器凝固区宽度的不同

核受相邻晶体的阻碍生长较慢。此过程继续下 去,就形成了向液体合金内部平行长大的柱状晶区。铸型心部,过冷度大为减小,温度梯度小,传 热逐渐无方向性,晶体向各个方向充分、均匀长大,形成了粗大的等轴晶区。 铸件的质量和机械性能主要取决于柱状晶和等轴晶所占的比例。铸件究竟是以柱状晶为 主,还是以等轴晶为主,除了和铸造合金的成分有关,还与铸件的凝固方式有关。 2.铸件的凝固方式 铸件在凝固过程中,除纯金属和共晶成分合金外,一般都存在三个区域,即固相区、凝固(固 —液两相)区和液相区。根据"均质器凝固区宽度的不同,铸件的凝固方式可分为逐层凝固、糊状凝固和 中间凝固三种方式。 (1)逐层凝固 纯金属、共晶类合金及窄结晶温度范围的合金,如灰口铸铁、铝硅合金、硅黄铜及低碳钢等, 倾向于逐层凝固方式。其特征是,紧靠铸型壁的外层合金,一旦冷却至凝固点或共晶点温度时, 即凝固成固态晶体,而处于上述温度以上的里层合金,仍为液态。固—液界面分明、平滑,不存在 ·92· 固液交错。随着热量传向型壁,温度不断下降,又一层固态晶体形成。如此凝固过程继续下去, 柱状晶向液体内生长,直至彼此抵触为止。断面心部尚未凝固的液体金属及低熔点杂质,被柱状 晶所封闭,见图2.2.1a。 (2)糊状凝固 结晶温度范围大的合金,如铝铜合金、锡青铜及球墨铸铁、高碳钢等,倾向于糊状凝固方式。 这些合金一旦冷却至液相线温度时,结晶出的第一批晶粒即被周围剩余的液体合金所包围,晶体 生长在各个方向上比较均匀;温度继续下降,新形成的另一批晶粒又被液体合金包围,这使小晶 粒充斥整个断面,固液交错,最终在铸件整个断面上生成粗大的等轴晶

 

;尚未凝固的液体合金,则 被众多的等轴晶封闭。这种凝固方式犹如水泥凝固,先呈糊状而后固化,见图2.2.1b。 图2.2.1 铸件的凝固方式 (3)中间凝固 中碳钢、白口铁以及部分特种黄铜等,倾向于中间凝固方式。它介于逐层凝固和糊状凝固之 间,既有柱状晶又有等轴晶。 合金铸件的凝固区不是一成不变的,它还与铸件的温度有关,因此凡是影响铸件温度梯度的 因素,都影响凝固区的大小。例如,有些合金在砂型制造时呈中间凝固,而改为金属型铸造时可 减小凝固区的宽度。 2.2.2 合金的铸造性能 合金的铸造性能是指在铸造生产过程中,铸造成形的难易程度,容易获得正确的外形、内部 又健全的铸件,其铸造性能就好。应该指出,铸造性能是一个复杂的综合性能,通常用充型能力、 收缩性等指标来衡量。影响铸造性能的因素很多,除合金元素的化学成分外,还有工艺因素。因 此,必须掌握合金的铸造性能,以便采取工艺措施,防止铸造缺陷,提高铸件质量。 1.合金的充型能力 熔融金属充满型腔,形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力叫做液态合金的充型能力。影响 液态合金充型能力的因素有两个:一是合金的流动性,二是外界条件。 (1)合金的流动性 铸造合金流动性的好坏,通常以螺旋形流动性试样的长度来衡量。将金属液浇入图2.2.2 所示的螺旋形试样的铸型中,在相同的铸型及浇注条件下,得到的螺旋形试样越长,表示该合金 的流动性越好。不同种类合金的流动性差别

 

较大,如表2.2.1所示。铸铁和硅黄铜的流动性最 好,铝硅合金次之,铸钢最差。在铸铁中,流动性随碳、硅含量的增加而提高。同类合金的结晶温 度范围越小,结晶时固液两相区越窄,对内部液体的流动阻力越小,合金的流动性也越好。 ·93· 图2.2.2 螺旋形流动性试样示意图 1—试样;2—浇口杯;3—冒口;4—试样凸点 表2.2.1 常用合金的流动性比较 合金造型材料浇注温度/°C螺旋线长度/mm  铸铁 (wC+Si=6.2%) (wC+Si=5.9%) (wC+Si=5.2%) (wC+Si=4.2%) 砂型 130 00 130 00 130 00 130 00 180 00 130 00 10 000 600    铸钢(wC,0.4%)砂型 160 00 1640100200     铝硅合金金属型(300°C)690~72010 00 ~80 00   镁合金(Mg-Al-Zn)砂型70 00 40 00 ~60 00  锡青铜(wSn,9%~11%) (wZn,2%~4%)  硅黄铜(wSi,1.5%~4.5%)

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点击次数:  更新时间:2016-11-14 13:21:07  【打印此页】  【关闭