信息詳情
重力鑄造的澆注溫度及固態(tài)收縮
重力鑄造在進(jìn)行操作的過(guò)程中其澆注的溫度過(guò)高這樣就會(huì )直接引起砂型漲大,特別是具有復雜砂芯的灰鑄鐵件,當澆注溫度≥1420℃時(shí)廢品增多,澆注溫度為1460℃時(shí)廢品達50%。在生產(chǎn)中,利用感應電爐熔煉能較好地控制鐵液溫度。
重力鑄造的氣孔主要是位于灰鑄鐵件表皮以下且多在上面,常在加工后顯露出來(lái),氣孔直徑約2~6mm。有時(shí)孔中含有少量熔渣,金相研究表明,此缺陷是由MnS偏析與熔渣混合而成,原因是澆注溫度低,同時(shí)鐵液中含Mn和S量高。
重力鑄造的氣孔和多空性氣孔常因砂芯排氣不良而引起。因為造芯時(shí)砂芯多在芯盒中硬化,這就常使砂芯排氣孔數量不夠。為了形成排氣孔,可在型芯硬化后補充鉆孔。
重力鑄造在進(jìn)行凝固和冷卻的過(guò)程中,其不同的部位是由于不均衡的收縮而引起的應力,在進(jìn)行使用時(shí)稱(chēng)為熱應力。熱應力使冷卻較慢的厚壁處受拉伸,冷卻較快的薄壁處或表面受壓縮,鑄件的壁厚差別愈大合金的線(xiàn)收縮率或彈性模量愈大,熱應力愈大。定向凝固時(shí),由于鑄件各部分冷卻速度不一致,產(chǎn)生的熱應力較大,鑄件易出現變形和裂紋。
重力鑄造在固態(tài)收縮的時(shí)候,在進(jìn)行操作時(shí)會(huì )因為受到鑄型、型芯、澆冒口等外力的阻礙而產(chǎn)生的應力稱(chēng)收縮應力。一般鑄件冷卻到彈性狀態(tài)后,收縮受阻都會(huì )產(chǎn)生收縮應力。收縮應力常表現為拉應力。形成原因一經(jīng)消除(如鑄件落砂或去除澆口后)收縮應力也隨之消之,因此收縮應力是一種臨時(shí)應力。但在落砂前,如果鑄件的收縮應力和熱應力共同作用其瞬間應力大于鑄件的抗拉強度時(shí),鑄件會(huì )產(chǎn)生裂紋。
重力鑄造的形狀愈復雜,各部分壁厚相差愈大,冷卻時(shí)溫度愈不均勻,鑄造應力愈大。因此,在設計鑄件時(shí)應盡量使鑄件形狀簡(jiǎn)單、對稱(chēng)、壁厚均勻。所謂同時(shí)凝固是指采取一些工藝措施,使鑄件各部分溫差很小,幾乎同時(shí)進(jìn)行凝固。因各部分溫差小,不易產(chǎn)生熱應力和熱裂,鑄件變形小。