鑄造合金的收縮 鑄造合金從液態(tài)冷卻到室溫的過(guò)程中,其體積和尺寸縮減的現(xiàn)象稱為收縮。它主要包括以下三個(gè)階段: 1.液態(tài)收縮金屬在液態(tài)時(shí)由于溫度降低而發(fā)生的體積收縮。 2.凝固收縮熔融金屬在凝固階段的體積收縮。液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原因。 3.固態(tài)收縮金屬在固態(tài)時(shí)由于溫度降低而發(fā)生的體積收縮。固態(tài)收縮對(duì)鑄件的形狀和尺寸精度影響很大,是鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷產(chǎn)生的基本原因。
(1)鑄造應(yīng)力的產(chǎn)生 鑄造應(yīng)力按其產(chǎn)生的原因可分為三種: a)熱應(yīng)力鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中,不同部位由于不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。 b)固態(tài)相變應(yīng)力鑄件由于固態(tài)相變,各部分體積發(fā)生不均衡變化而引起的應(yīng)力。 c)收縮應(yīng)力鑄件在固態(tài)收縮時(shí),因受到鑄型、型芯、澆冒口、箱擋等外力的阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。
鑄件的裂紋及防止 a)鑄件裂紋的分類及其形貌 鑄件一般有熱裂和冷裂兩種開裂方式。當(dāng)固態(tài)合金的線收縮受到阻礙,產(chǎn)生的應(yīng)力若超過(guò)該溫度下合金的強(qiáng)度,即產(chǎn)生熱裂;而冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時(shí),鑄造應(yīng)力超過(guò)合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生的。熱裂裂紋一般沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展,其外形曲折短小,裂紋縫內(nèi)表面呈氧化色;冷裂裂紋常常是穿晶斷裂,裂紋細(xì)小,外形呈連續(xù)直線狀或圓滑曲線狀,裂紋縫內(nèi)干凈,有時(shí)呈輕微氧化色。 b)鑄件裂紋的防止 為有效地防止鑄件裂紋的發(fā)生,應(yīng)盡可能采取措施減小鑄造應(yīng)力;同時(shí)金屬在熔煉過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制有可能擴(kuò)大金屬凝固溫度范圍元素的加入量及鋼鐵中的硫、磷含量。