鑄鋼件縮孔和縮松的形成及防治
1.縮孔、縮松的基本概念 鑄件在冷卻凝固過(guò)程中,由于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮,往往在鑄件最后凝固的地方出現(xiàn)孔洞。容積大而且比較集中的孔洞稱為縮孔;細(xì)小而且分散的孔洞稱為縮孔??s孔的形狀不規(guī)則,表面粗糙,可以看到發(fā)達(dá)的樹枝晶末梢,故可以明顯地與氣孔區(qū)別開來(lái)。 鑄件中若有縮孔、縮松存在,一方面會(huì)使鑄件有效承載面積減小,另一方面引起應(yīng)力集中,且都會(huì)使鑄件的力學(xué)性能明顯降低。同時(shí)還降低鑄件的氣密性和物理化學(xué)性能。特別是對(duì)于耐壓零件,則容易發(fā)生滲漏而使鑄件報(bào)廢。 .
2.縮孔的形成 縮松形成的基本原因和縮孔一樣,主要是由于合金的結(jié)晶溫度范圍較寬,樹枝晶發(fā)達(dá),合金液幾乎同時(shí)凝固,液態(tài)和凝固收縮形成的細(xì)小、分散孔洞得不到外部金屬液的補(bǔ)充而造成。 鑄件中形成縮孔和縮松的傾向與合金的成分之間有一定的規(guī)律性。定向凝固的合金傾向于產(chǎn)生集中縮孔;糊狀凝固的合金傾向于產(chǎn)生縮松,其縮孔和縮松的數(shù)量可以相互轉(zhuǎn)換,但他們總?cè)莘e基本保持不變。
3.影響縮孔、縮松大小的因素及防治措施 鑄造合金的液態(tài)收縮愈大,則縮孔形成的傾向愈大;合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬,凝固收縮愈大,則縮松形成的傾向愈大。凡能促使合金減小液態(tài)和凝固期收縮工藝措施(如調(diào)整化學(xué)成分,降低澆注溫度和減慢澆注速度,增大鑄件的激冷能力,增加在鑄件凝固過(guò)程中的補(bǔ)縮能力,對(duì)于灰口鑄件可促進(jìn)凝固期間的石墨化等),都有利于減小縮孔和縮松的形成。
針對(duì)合金的收縮和凝固特點(diǎn)制定正確的鑄造工藝,使鑄件在凝固過(guò)程中建立良好的補(bǔ)縮條件,盡可能地使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔,并使縮孔出現(xiàn)在最后的凝固位置。 要使鑄件在凝固過(guò)程建立良好的補(bǔ)縮條件,主要是通過(guò)控制鑄件凝固方式(采用設(shè)置冒口和冷鐵配合)使之符合“定向凝固原則”或“同時(shí)凝固原則”。
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