鑄件縮孔的形成

作者: admin發布時間: 2019-10-16點擊次數: 986

以圓柱形不銹鋼鑄件為例分析縮孔的形成過程。假定所澆注的圓柱形鑄件由表及里逐層凝固。液態金屬充滿鑄型后,由于溫度下降發生液態收縮,此收縮得到澆注系統中液態金屬的補充,因此,在此期間型腔中總是充滿著金屬液。

當不銹鋼鑄件外表的溫度下降到固線相線溫度以下,鑄件表面凝固一層硬殼包裹著內部的液態金屬,并且澆注系統的內澆道被凍結。

進一步冷卻時,硬殼內液態金屬因溫度降低發生液態收縮,以及對硬殼凝固收縮的補充,同時,凝固硬殼也因溫度下降而使鑄件外表尺寸縮小。如果硬殼內液態金屬因液態收縮和凝固收縮造成的體積縮減等于鑄件外表的體積縮小,則凝固的外殼仍和內部液態金屬緊密接觸,不會產生縮孔。但是,合金的液態收縮加凝固收縮遠遠超過硬殼的固態收縮,因而,液體將與硬殼的頂面脫離而下降。依次進行下去,硬殼不斷加厚,液面將不斷下降,金屬全部凝固后,在不銹鋼鑄件上部就形成了一個倒錐形的縮孔。溫度連續下降至室溫,整個鑄件的體積不斷縮小,縮孔的絕對體積也相對減小,但與鑄件的相對體積不變。如果鑄件頂部設置冒口,縮孔將移至冒口中。

在液態金屬中含氣量不大的情況下,當液態金屬與硬殼頂面脫離時,液面上要形成真空。上面的薄殼在大氣壓力作用下,可能向縮孔方向凹進去。如圖中虛線所示。因此縮孔應包括外部的縮凹和內部的縮孔兩部分。如果鑄件頂面的硬殼強度較大,也可能不出現縮凹。

綜上所述,不銹鋼鑄件產生集中縮孔的基本原因,是合金的液態收縮加凝固收縮率遠遠大開于固態收縮率;產生集中縮孔的條件是,鑄件由表及里的逐層凝固,縮孔集中在最后凝固的部位。

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